[0001] 本发明涉及一种跌落检测执法记录仪及跌落检测方法。

[0002] 传统产品都是通过重力感应器件来检测产品是否发生了跌落，但对于本身并不具备重力感应器件的产品，例如现有的执法记录仪，额外对其增加一个电子器件无疑会带来产品重量增加、体积增大等不必要的麻烦，从而给用户造成使用上的不便。

[0031] 下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

[0032] 参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。

[0033] 实施例一：

[0034] 本发明提出一种跌落检测执法记录仪，参见图1是本发明具体实施方式一的执法记录仪系统框图。本执法记录仪包括成像模块、采集模块、存储模块和检测模块；其中，成像模块用于获取执法记录仪周围的视频信号；采集模块用于从视频信号中采集第一时刻的第一图像和第二时刻的第二图像；存储模块用于存储第一图像和第二图像；检测模块用于判断执法记录仪是否处于跌落状态，若第一图像和第二图像垂直方向相似度小于相似度阈值，且第一时刻与第二时刻之间的时间差小于时间阈值，则判断执法记录仪处于跌落状态。

[0035] 本发明提出的执法记录仪对跌落状态的判断不需要借助额外的电子元器件，而是利用其自带的图像感应器件即可完成，有利于节省产品重量和功耗。通常情况下，图像画面是不会在短时间内发生垂直方向的剧烈变化，因而，若在特定的时间阈值内，前后两幅图像在垂直色域上的变化超出特定的相似度阈值，执法记录仪处于跌落状态的几率是非常大的。经多次实验表明，当相似度阈值取不小于40％，时间阈值取不大于0.05s时，执法记录仪对跌落状态的判断最为有效。

[0036] 进一步地，本执法记录仪还包括处理模块，当检测模块判断执法记录仪处于跌落状态时，处理模块用于执行相应的操作。例如，处理模块发出指令控制执法记录仪立即停止摄像并将当前音视频文件存储在非易失性存储器中，如执法记录仪的TF卡中，以避免执法记录仪因跌落受损而导致重要证据文件的丢失。

[0037] 实施例二：

[0038] 本实施例提出一种跌落检测执法记录仪，参见图2是本发明具体实施方式二的执法记录仪系统框图。本执法记录仪包括成像模块、采集模块、存储模块、检测模块和处理模块。其中，成像模块用于获取执法记录仪周围的视频信号；采集模块用于每隔特定的采样间隔从视频信号中采集图像，采样间隔不大于预设的时间阈值；存储模块用于存储当前时刻以及当前时刻之前连续K-1个时刻的图像，其中，K为不小于2的正整数；检测模块用于判断在当前时刻之前连续K-1个时刻的图像中，是否存在某一时刻的某一图像与当前时刻的图像垂直方向相似度小于相似度阈值，且某一时刻与当前时刻的时间差小于时间阈值，若是，则判断检测执法记录仪处于跌落状态，处理模块执行相应的操作，若否，则判断检测执法记录仪没有处于跌落状态，转由采集模块在下一个采样间隔到来时采集下一时刻的图像。本实施例中，时间阈值不大于0.05s，相似度阈值不小于40％。

[0039] 在一个实施例中，参见图3是本发明具体实施方式二的检测模块工作流程图，检测模块对执法记录仪是否处于跌落状态的检测包括：按照与当前时刻的时间差由近及远的顺序，将当前时刻的图像与当前时刻之前连续K-1个时刻的图像依次进行比较，第i轮时，i为不大于K-1的正整数，比较当前时刻与当前时刻之前第i个时刻的图像垂直方向相似度是否小于相似度阈值，若图像垂直方向相似度不小于相似度阈值，则检测模块继续进行第i+1轮比较，即比较当前时刻与当前时刻之前第i+1个时刻的图像垂直方向相似度是否小于相似度阈值，若检测模块完成K-1轮比较，仍然没有找到与当前时刻图像的相似度小于相似度阈值的图像，则判断执法记录仪没有处于跌落状态；若图像垂直方向相似度小于相似度阈值，比较当前时刻与当前时刻之前第i个时刻的时间差是否小于时间阈值，若时间差不小于时间阈值，则判断执法记录仪没有处于跌落状态；若时间差小于时间阈值，则判断执法记录仪处于跌落状态。

[0040] 可选地，当前时刻与当前时刻之前第i个时刻的图像垂直方向相似度是通过两幅图像的颜色直方图来判断。为方便描述，称当前时刻的图像为第一图像，当前时刻之前第i个时刻的图像为第二图像，包括以下步骤：

[0041] S1、获取第一图像的颜色直方图以及第二图像的颜色直方图，一个实施例中，颜色直方图包括0～255共256阶亮度值；

[0042] S2、获取第一图像与第二图像垂直方向相似度 其中，

[0043] Δ1[p]为第一图像第p阶亮度值中R、G、B色彩分量差值的绝对值，表示为：Δ1[p]＝|R1[p]-B1[p]|+|R1[p]-G1[p]|+|B1[p]-G1[p]|，R1[p]、G1[p]、B1[p]分别表示第一图像第p阶亮度值中R、G、B的数值；

[0044] Δ2[p]为第二图像第p阶亮度值中R、G、B色彩分量差值的绝对值，表示为：Δ2[p]＝|R2[p]-B2[p]|+|R2[p]-G2[p]|+|B2[p]-G2[p]|，R2[p]、G2[p]、B2[p]分别表示第二图像第p阶亮度值中R、G、B的数值。

[0045] 更优地，本执法记录仪还包括清空模块，用于在执法记录仪每次开机时清空存储模块里保存的所有图像。当执法记录仪刚开机时，检测模块不利用采集的第一幅图像来判断执法记录仪是否处于跌落状态，因为此时还没有有效的对比图像。存储模块在保存图像时是将当前时刻的图像覆盖当前时刻之前第K个时刻的图像，即总是将最新存储的图像覆盖最早存储的图像。另外，在本发明实施例中，采样间隔设置得越小，对执法记录仪是否处于高速跌落状态的状态判断越灵敏，从而当执法记录仪处于跌落状态时，其执行相应操作也越快速可靠。

[0046] 实施例三：

[0047] 本实施例提出一种跌落检测执法记录仪，包括成像模块、采集模块、存储模块、检测模块。其中，成像模块用于获取执法记录仪周围的视频信号；采集模块用于每隔特定的采样间隔从视频信号中提取图像，采样间隔不大于预设的时间阈值；存储模块用于存储当前时刻以及当前时刻之前连续K-1个时刻的图像，其中，K为不大于时间阈值除以采样间隔所得值向下取整后的正整数；检测模块用于按照与当前时刻的时间差由近及远的顺序，将当前时刻的图像与当前时刻之前连续K-1个时刻的图像依次进行比较，第i轮时，i为不大于K-1的正整数，比较当前时刻与当前时刻之前第i个时刻的图像垂直方向相似度是否小于相似度阈值，若图像垂直方向相似度不小于相似度阈值，则检测模块继续进行第i+1轮比较，即比较当前时刻与当前时刻之前第i+1个时刻的图像垂直方向相似度是否小于相似度阈值，若检测模块完成K-1轮比较，仍然没有找到与当前时刻图像的相似度小于相似度阈值的图像，则判断执法记录仪没有处于跌落状态，转由采集模块在下一个采样间隔到来时采集下一时刻的图像；若图像垂直方向相似度小于相似度阈值，则判断执法记录仪处于跌落状态，处理模块执行相应的操作，参见图4是本发明具体实施方式三的检测模块工作流程图。本实施例中，预设的时间阈值不大于0.05s，预设的相似度阈值不小于40％。

[0048] 在本实施例中，K为时间阈值除以采样间隔所得值向下取整后的正整数，这样，当前时刻与当前时刻之前第i个时刻的时间差都小于预设的时间阈值，因此，检测模块不需要再对两幅图像的时间差是否小于时间阈值进行判断，节省了运算处理时间，实现更快速、更高效的检测。

[0049] 上述执法记录仪的工作过程如下：

[0050] S1、获取执法记录仪周围的视频信号；

[0051] S2、每隔特定的采样间隔从视频信号中提取图像，采样间隔不大于时间阈值；

[0052] S3、存储当前时刻N以及当前时刻N之前连续K-1个时刻的图像，即包括了当前时刻N以及当前时刻N之前的时刻N-1、…、时刻N-K+1的图像，其中，K为时间阈值除以采样间隔所得值向下取整后的正整数；

[0053] S4、按照与当前时刻N的时间差由近及远的顺序，将当前时刻N的图像与当前时刻N之前连续K-1个时刻的图像依次进行比较，第i轮时(i为不大于K-1的正整数)，比较当前时刻N与当前时刻N之前第i个时刻(即时刻N-i)的图像垂直方向相似度是否小于预设的相似度阈值，若图像垂直方向相似度不小于相似度阈值，则继续进行第i+1轮比较，若完成K-1轮比较，仍然没有找到与当前时刻图像的相似度小于相似度阈值的图像，则判断执法记录仪没有处于跌落状态，返回步骤S2采集下一时刻N+1的图像；若图像垂直方向相似度小于相似度阈值，则判断执法记录仪处于跌落状态，执法记录仪执行相应操作；本实施例中，预设的时间阈值为0.05s，预设的相似度阈值为40％。

[0054] 本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。

[0055] 尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。