CN103475858A - 基于gis的云台3d预置功能的视频监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，包括云台摄像机、交换机、GIS地图控制显示模块、报警模块、触摸屏监视器,本发明通过在后台监视端设置GIS地图控制显示模块，实现了大监控区域内地图模式下的3D预置功能，并在智能化摄像机目标检测技术的基础上，实现了目标跟踪；基于智能化云台自诊断技术和报警模块，通过GIS地图显示系统实现了大监控区域内，多个云台摄像机工作状态的可视化和报警反馈，为整个监控系统的稳定性和有效性提供了保障；基于触摸屏监视器的应用开发，实现了普通监视界面和地图监视界面的“双工作界面”的自由切换，提高了资源利用率，增强了监控系统的人机交互性能，使整个系统界面简洁，操作快速、方便。

Description

基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统

技术领域

本发明属于视频监控技术领域，尤其涉及一种基于GIS(地理信息系统)的云台3D预置功能的视频监控系统。

背景技术

随着人们安全防范意识的逐渐增强，视频监控行业的飞速发展，一种替代传统后端键盘控制的简单快捷的3D功能也应运而生，人们通过后端平台，只需要简单的点击和触碰所关心的图像位置，即可实现对前端监控设备的控制，使其前端监控设备转动或调节摄像机焦距，从而快速定位并仔细观察运动目标。

3D预置功能的原理为：在视频监控系统中，用户通过后端控制装置，包括键盘、触摸屏等，对前端监控设备，包括云台，发送3D命令，包括水平移动、垂直移动和相应的摄像机变焦等命令，前端监控设备根据接收到3D命令进行水平方向、垂直方向、摄像机的变焦等动作，以实现对用户感兴趣的画面或运动目标进行快速准确的中心定位和清楚观察。

公开号为CN101005607，发明名称为“基于具有3D动态预置功能云台的视频监控系统”的中国发明专利，公开了一种云台与触摸屏连接，通过用户在触摸屏上点触实现前端监控云台的快速移动跟踪目标，同时通过控制摄像机变焦对运动目标进缩放，从而可以清楚地观察运动目标的技术。

随着视频监控技术的发展，对视频监控系统的适用性以及灵活性提出了新需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，以解决现有技术中存在的上述缺陷。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，包括云台摄像机、交换机、GIS地图控制显示模块、报警模块、触摸屏监视器，所述云台摄像机用于根据所述GIS地图控制显示模块计算的空间坐标调整云台摄像机的位置进行目标区域监控；所述GIS地图控制显示模块，用于根据用户在触摸屏监视器上点击的目标监控位置，计算所述目标监控位置的空间坐标，并通过所述交换机将所述空间坐标发送给所述云台摄像机；所述交换机通过网络分别与所述云台摄像机、所述GIS地图控制显示模块、所述报警模块、所述触摸屏监视器连接，用于通过所述云台摄像机对所述目标监控区域运动目标的检测，若发现可疑运动目标，报警模块向后台监控终端发出可疑警报；所述报警模块通过所述交换机与所述云台摄像机连接；所述触摸屏监视器用于包括用户输入目标监控位置。

优选地，所述触摸屏监视器上设有两个工作界面：普通监视界面和地图监视界面，所述普通监视界面中，用户通过触摸屏监控器控制当前云台摄像机的3D预置功能，还设有模式切换菜单，用于切换到地图监控界面；所述地图监视界面中，显示各个云台摄像机的信息，包括图标、运行状态、安装位置和所监控的区域，点击云台摄像机的图标，触摸屏监视器界面会切换到该云台摄像机的监视画面；所述地图监视界面中设有模式切换菜单，用于切换到普通监视界面。

优选地，所述报警模块向后台监控终端发出可疑警报后，所述GIS地图控制显示模块显示可疑运动目标的位置和运动轨迹，并触发距离可疑运动目标最近的云台摄像机进行跟踪。

优选地，所述报警模块还用于，在自身出现故障不能正常工作的时候，向后台监控终端发出故障警报，同时GIS地图控制显示模块会显示发生故障的云台摄像机。

本发明通过在后台监视端设置GIS地图控制显示模块，实现了大监控区域内地图模式下的3D预置功能，并在智能化摄像机目标检测技术的基础上，实现了目标跟踪；基于智能化云台自诊断技术和报警模块，通过GIS地图显示系统实现了大监控区域内，多个云台摄像机工作状态的可视化和报警反馈，为整个监控系统的稳定性和有效性提供了保障；基于触摸屏监视器的应用开发，实现了普通监视界面和地图监视界面的“双工作界面”的自由切换，提高了资源利用率，增强了监控系统的人机交互性能，使整个系统界面简洁，操作快速、方便。

附图说明

图1是本发明提供的系统结构示意图；

图2是本发明提供的工作界面示意图；

图3是本发明云台摄像机3D预置功能实现过程示意图；

图4是本发明触摸屏监视器系统示意图；

图5是本发明GIS地图控制显示模块的目标跟踪接力实现过程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供一种基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，该系统包括n个云台摄像机、交互机、GIS地图控制显示模块、报警模块、触摸屏监视器。

所述云台摄像机采用具有空间位置定位能力、目标检测能力和自诊断能力的智能化云台摄像机；

所述GIS地图控制显示模块，提供系统地理位置定位和地图监视显示功能，地理位置定位信息通过交互机和通讯网络发送给云台摄像机，帮云台摄像机根据获取的坐标信息快速做出响应调整云台摄像机的位置，实现目标观测点的视频监控；通过结合云台摄像机的目标检测和自诊断能力，GIS地图控制显示模块可显示前端各云台摄像机的工作状态、安装位置和监控区域，实现了地图监视模式。

所述报警模块可根据前端云台摄像机的工作状态和检测到运动目标违规行为进行驱动，报警模块一方面触发触摸屏监视器上的地图监视界面自动跳到到主界面，并伴随报警显示（声音和闪烁），显示内容包括出现故障的云台摄像机和检测到的云台摄像机；

所述交换机通过通讯网络分别与云台摄像机、GIS地图控制显示模块、报警模块、触摸屏监视器等监控终端连接，所述通讯网络是所述通讯网络是无线internet网、有线internet网、GPRS、3G网和通讯电路中的任一种，各设备或系统间通过通讯网络实现数据通讯。

如图3所示，本发明实施例前端云台摄像机为n个，通过交互机和通讯网络将云台摄像机GIS地图控制显示模块、报警模块、触摸屏监视器等监控终端连接，本系统云台摄像机3D预置功能实现过程：本系统监视者可通过两个工作界面（如图2所示）进行云台摄像机的3D预置功能，分别为普通监视界面和地图监视界面：

普通监视界面实现过程：

（1）监视者在触摸屏监视器上进行点击或缩放监视目标；

（2）计算监视目标在普通监视界面的坐标值，将触摸屏监视器本身坐标系变换为云台摄像机能够识别的坐标；

（3）云台摄像机接收到触摸屏监视器上的操作后，将接收到的上述坐标信息变换为云台摄像机本身的三维坐标体系，通过坐标变换和实际镜头的位置计算出云台旋转的角度和镜头放大的倍数，并构成一个闭环控制系统。

地图监视界面实现过程：

（1）监视者在地图监视界面上点击监视目标；

（2）通过GIS地图控制显示模块获取各云台摄像机和监视目标的坐标值；

（3）计算监视目标与各云台摄像机的位置距离；

（4）启动距离最短的云台摄像机，记录该云台摄像机监控区域内的中点位置，计算监视目标与中点位置的坐标差值；

（5）将坐标差值转换为云台摄像机自身的三维坐标体系，通过坐标变换计算出云台摄像机的水平和垂直方向的旋转角度；

（6）将工作界面转换到普通监视界面（与监视目标距离最短的云台摄像机视频监控画面）。

如图4所示，本发明系统两个工作界面的显示内容和3D预置功能：普通监视界面可实现对当前云台摄像机的3D预置功能，其过程参见图1。地图监视界面可以实现前端各云台摄像机的工作状态显示、安装位置显示和监控区域显示，还可以实现地图模式下的3D预置功能，其中前端云台摄像机的工作状态显示功能，与报警模块连接，通过云台摄像机的自诊断功能，实时显示前端云台摄像机的工作状态，如前端云台摄像机发生故障，将发送故障信号给报警模块，报警模块会触发地图监视界面跳到主界面，并在对应故障云台摄像机上进行报警显示（声音或闪烁），监视者接受报警信号后，会快速确认故障云台摄像机的位置，保证了系统的正常运作。另外监测者可通过地图监测界面选择监测区域或目标，系统会自动匹配相关前端云台摄像机进行视频监控，其过程参见图1。

如图5所示，本发明实施例实现运动目标接力跟踪视频监控的实施过程，如下，本系统通过GIS地图控制显示模块，实现前端各云台摄像机的地理位置定位，当某一前端云台摄像机发现运动目标后，GIS地图控制显示模块对运动目标进行定位，并随运动目标的移动轨迹进行跟踪记录，当运动目标移动出当云台摄像机后，GIS地图控制显示模块会对所有前端云台摄像机的坐标与运动目标移出上一云台摄像机最后一个坐标点进行计算，通过坐标计算找到下一个距离运动目标最近的云台摄像机进行跟进监控，依次类推实现大监控区域内对运动目标的接力跟踪视频监控。

本发明中，报警系统也即报警模块，GIS地图控制显示模块也即是GIS地图控制显示系统。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，其特征在于，包括云台摄像机、交换机、GIS地图控制显示模块、报警模块、触摸屏监视器，所述云台摄像机用于根据所述GIS地图控制显示模块计算的空间坐标调整云台摄像机的位置进行目标区域监控；所述GIS地图控制显示模块，用于根据用户在触摸屏监视器上点击的目标监控位置，计算所述目标监控位置的空间坐标，并通过所述交换机将所述空间坐标发送给所述云台摄像机；所述交换机通过网络分别与所述云台摄像机、所述GIS地图控制显示模块、所述报警模块、所述触摸屏监视器连接，用于通过所述云台摄像机对所述目标监控区域运动目标的检测，若发现可疑运动目标，报警模块向后台监控终端发出可疑警报；所述报警模块通过所述交换机与所述云台摄像机连接；所述触摸屏监视器用于包括用户输入目标监控位置。

2.根据权利要求1所述的基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，其特征在于，所述触摸屏监视器上设有两个工作界面：普通监视界面和地图监视界面，所述普通监视界面中，用户通过触摸屏监控器控制当前云台摄像机的3D预置功能，还设有模式切换菜单，用于切换到地图监控界面；所述地图监视界面中，显示各个云台摄像机的信息，包括图标、运行状态、安装位置和所监控的区域，点击云台摄像机的图标，触摸屏监视器界面会切换到该云台摄像机的监视画面；所述地图监视界面中设有模式切换菜单，用于切换到普通监视界面。

3.根据权利要求2所述的基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，其特征在于，所述报警模块向后台监控终端发出可疑警报后，所述GIS地图控制显示模块显示可疑运动目标的位置和运动轨迹，并触发距离可疑运动目标最近的云台摄像机进行跟踪。

4.根据权利要求3所述的基于GIS的云台3D预置功能的视频监控系统，其特征在于，所述报警模块还用于，在自身出现故障不能正常工作的时候，向后台监控终端发出故障警报，同时GIS地图控制显示模块会显示发生故障的云台摄像机。

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