CN104284148A - 一种基于变电站视频系统的全站地图系统及其拼接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于变电站视频系统的全站地图系统，包括至少一个摄像头，参照物，图像处理器和图像监控器。本发明还公开一种基于变电站视频系统的全站地图系统工作方法。本发明结构简单，通过参考地理经纬度的概念，将摄像头拍摄的图像进行网格化处理，并根据摄像头拍摄图像中已知固定物理坐标的参照物，定义图像网格的物理坐标，通过若干连续布置的摄像头，将连续物理坐标值得图像拼接并通过图像监控器显示出来。同时利用图像网格化，将摄像头拍摄的被监控物体所处的网格，标定被监控物体的物理坐标。并将拼接的全站地图和每个摄像头拍摄的图像存储，便于日后查看。
Description
技术领域
本发明属于电子地图技术领域，具体涉及一种基于变电站视频系统的全站地图拼接方法。
背景技术
在整个变电站中，一个摄像头所覆盖的范围有限，因此对全站覆盖监控必须安装多个摄像头。变电站作业人员在变电站监控室工作时，尤其是当多个作业人员分别执行不同任务时，视频监控人员不能对一个完整的变电站全站范围进行全面监视，只能通过对多个摄像头进行轮流切换观看，这样使得视频监控人员的工作量极大，并且不能及时对作业人员的违规操作显示并报警，限制了视频监控作用的充分发挥。图像网格化在遥感卫星和城市地图等技术领域应用较多，但是网格化的图像仍然是进行一些简单的应用，例如通过对卫星拍摄的图像进行网格处理，可以方便的对地图上的物体进行坐标定位，也便于进行地图上具体马路或建筑物的查找。考虑到卫星的运行高度和底面的高度差异，网格化的图像较少的用于精确地图拼接技术领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于变电站视频系统的全站地图拼接方法，通过多个摄像头在全站布置的固定位置和变电站内固定物体的高度、距离等位置参数，精确计算出单个摄像头所拍摄物体的位置并在整个地图的具体物理位置，从而拼合成为一个覆盖整个变电站的完整画面，工作人员在这一幅画面上即可监视整个变电站的情况。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种基于变电站视频系统的全站地图系统，包括至少一个摄像头，参照物，图像处理器和图像监控器，其特征在于，
摄像头，将至少一个摄像头均匀分布安装在变电站工作区，拍摄变电站工作区内图像；
参照物，在变电站工作区具有固定坐标点的物体，在每个摄像头覆盖范围设置不少于三个坐标参照物；
图像处理器，接收摄像头拍摄的图像，并根据图像内的坐标参照物设置图像网格，将相邻摄像头不重叠的图像网格进行拼接形成变电站全站地图；
图像监控器，接收并显示图像处理器拼接的变电站全站地图。
作为优化，所述参照物设置在相邻摄像头重叠图像网格内；所述参照物不在一条直线上；
还有数据存储器，保存摄像头获取的图像数据。
一种基于变电站视频系统的全站地图系统工作方法，其步骤包括，
（1）将至少一个摄像头均匀分布安装在变电站工作区，拍摄变电站工作区内图像，并将拍摄的图像传送至图像处理器；
（2）图像处理器接收图像后，将图像进行网格化处理形成图像网格，根据摄像头中的参照物的预设物理坐标对图像网格编排坐标值；
（3）确定相邻摄像头重叠图像网格部分的中心线，将摄像头图像网格越过中心线的部分舍弃，将摄像头剩余图像网格进行连续拼接形成变电站全站地图；
（4）根据被监控物体在图像网格中的位置，标定被监控物体的物理坐标；
（5）变电站全站地图通过图像监控器显示，并显示被监控物体的物理坐标。
作为优化，所述参照物设置在相邻摄像头重叠图像网格的中心线上；摄像头未经图像网格化的图像数据和变电站全站地图同步保存在数据存储器中。
本发明结构简单，通过参考地理经纬度的概念，将摄像头拍摄的图像进行网格化处理，并根据摄像头拍摄图像中已知固定物理坐标的参照物，定义图像网格的物理坐标，通过若干连续布置的摄像头，将连续物理坐标值得图像拼接并通过图像监控器显示出来。同时利用图像网格化，将摄像头拍摄的被监控物体所处的网格，标定被监控物体的物理坐标。并将拼接的全站地图和每个摄像头拍摄的图像存储，便于日后查看。
附图说明
图1是本发明实施例单个摄像头拍摄画面标定方法流程图；
图2是本发明实施例全站地图拼接方法流程图；
图3是本发明实施例拍摄范围分布监控图；
图4是本发明实施例单个摄像头图像网格化示意图。
具体实施方式
实施例1
一种基于变电站视频系统的全站地图系统，包括至少一个摄像头，参照物，图像处理器和图像监控器，其特征在于，
摄像头，将至少一个摄像头均匀分布安装在变电站工作区，拍摄变电站工作区内图像；
参照物，在变电站工作区具有固定坐标点的物体，在每个摄像头覆盖范围设置不少于三个坐标参照物；所述参照物设置在相邻摄像头重叠图像网格内；
图像处理器，接收摄像头拍摄的图像，并根据图像内的坐标参照物设置图像网格，将相邻摄像头不重叠的图像网格进行拼接形成变电站全站地图；
图像监控器，接收并显示图像处理器拼接的变电站全站地图；
还有数据存储器，保存摄像头获取的图像数据和拼接的全站地图数据。
实施例2
实施例1所述基于变电站视频系统的全站地图系统工作方法，其步骤包括，
（1）将至少一个摄像头均匀分布安装在变电站工作区，拍摄变电站工作区内图像，并将拍摄的图像传送至图像处理器；
（2）图像处理器接收图像后，将图像进行网格化处理形成图像网格，根据摄像头中的参照物的预设物理坐标对图像网格编排坐标值；参照物设置在相邻摄像头重叠图像网格的中心线上；
（3）确定相邻摄像头重叠图像网格部分的中心线，将摄像头图像网格越过中心线的部分舍弃，将摄像头剩余图像网格进行连续拼接形成变电站全站地图；
（4）根据被监控物体在图像网格中的位置，标定被监控物体的物理坐标；
（5）变电站全站地图通过图像监控器显示，并显示被监控物体的物理坐标；
（6）摄像头未经图像网格化的图像数据和变电站全站地图同步保存在数据存储器中。
实施例3
如图1所示，单个摄像头拍摄画面标定方法流程：
（1）摄像头、图像处理器通电开机初始化；
（2）根据摄像头视角确定摄像头照射范围；
（3）在摄像头照射范围内放置不少于3个已知坐标的参照物；
（4）对摄像头拍摄的图像进行网格化处理；
（5）根据参照物在图像网格中的位置和变电站的实际物理坐标值，计算图像网格对应的变电站的实际物理坐标；
（6）标定图像网格中的被监控物体的物理坐标。
实施例4
如图2所述，基于变电站视频系统的全站地图拼接方法流程：
（1）变电站视频系统的全部摄像头、图像处理器通电开机初始化；
（2）按实施例3中所述的流程进行拍摄画面标定；
（3）将标定的画面进行连续坐标图像拼接，整个变电站所有覆盖摄像机全部映射到变电站的实际物理坐标值。
实施例5
如图3所示，为本发明囊括的一种变电站视频系统的全站地图拼接方式。
（1）选取视角为90°的摄像头，根据摄像头的拍摄范围，设定两个摄像头为一组，完成正方形区域的图像采集工作。摄像头1和2为一组，摄像头3和4为一组，完成相应正方形区域的图像采集；
（2）每个摄像头在拍摄范围内进行图像网格化处理；
（3）在每个摄像头的采集范围内设置至少三个参照物5、6、7，参照物5、6、7不在一条直线上；并取变电站中某一点为原点即（0，0）坐标，确定每个参照物的物理坐标；
（4）根据每个参照物的物理坐标和在步骤（2）中得到的图像网格中的位置，对图像网格进行物理坐标定位；
（5）根据标定的图像网格坐标，确定相邻摄像头重复覆盖区域的中心线A-B-C的坐标；
（6）将每个摄像头采集的图像网格越过中心线的部分舍弃，将摄像头采集的剩余图像网格进行连续拼接形成变电站全站地图；
（7）根据被监控物体在摄像头采集的图像网格中的位置，标定被监控物体的物理坐标；
（8）变电站全站地图通过图像监控器显示，并显示被监控物体的物理坐标。
Claims (7)
1.一种基于变电站视频系统的全站地图系统，包括至少一个摄像头，参照物，图像处理器和图像监控器，其特征在于，
摄像头，将至少一个摄像头均匀分布安装在变电站工作区，拍摄变电站工作区内图像；
参照物，在变电站工作区具有固定坐标点的物体，在每个摄像头覆盖范围设置不少于三个坐标参照物；
图像处理器，接收摄像头拍摄的图像，并根据图像内的坐标参照物设置图像网格，将相邻摄像头不重叠的图像网格进行拼接形成变电站全站地图；
图像监控器，接收并显示图像处理器拼接的变电站全站地图。
2.如权利要求1所述的基于变电站视频系统的全站地图系统，其特征在于，所述参照物设置在相邻摄像头重叠图像网格内。
3.如权利要求1或2所述的基于变电站视频系统的全站地图系统，其特征在于，所述参照物不在一条直线上。
4.如权利要求1或2所述的基于变电站视频系统的全站地图系统，其特征在于，还有数据存储器，保存摄像头获取的图像数据。
5.一种基于变电站视频系统的全站地图系统工作方法，其步骤包括，
（1）将至少一个摄像头均匀分布安装在变电站工作区，拍摄变电站工作区内图像，并将拍摄的图像传送至图像处理器；
（2）图像处理器接收图像后，将图像进行网格化处理形成图像网格，根据摄像头中的参照物的预设物理坐标对图像网格编排坐标值；
（3）确定相邻摄像头重叠图像网格部分的中心线，将摄像头图像网格越过中心线的部分舍弃，将摄像头剩余图像网格进行连续拼接形成变电站全站地图；
（4）根据被监控物体在图像网格中的位置，标定被监控物体的物理坐标；
（5）变电站全站地图通过图像监控器显示，并显示被监控物体的物理坐标。
6.如权利要求5所述基于变电站视频系统的全站地图系统工作方法，其特征在于，所述参照物设置在相邻摄像头重叠图像网格的中心线上。
7.如权利要求5或6所述基于变电站视频系统的全站地图系统工作方法，其特征在于，摄像头未经图像网格化的图像数据和变电站全站地图同步保存在数据存储器中。
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2014
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