CN104683741B - 基于周边环境动态控制云台和监控前端 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于周边环境动态控制云台的方法和监控前端。其中在基于周边环境动态控制云台的方法中，接收每个传感器实时上报的传感数据，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数，将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器，转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域，将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。通过利用周围传感器实时上报的传感数据，来预测传感器所在区域是否会出现异常情况，并由此转动云台，从而将摄像头对准有可能发生异常情况的区域，从而可充分利用周边环境情况进行异常预估，记录事故发生前的取证视频。

Description

基于周边环境动态控制云台和监控前端

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于周边环境动态控制云台和监控前端。

背景技术

监控系统中可以通过远程控制系统控制云台转动及移动方向，一般通过手动/自动轮巡/开关量告警触发云台转动。由于通过使用传感器可以对不同位置的物理或环境状况（比如温度、声音、振动、压力、运动或污染物）进行监控，因此视频监控技术与传感器技术叠加使用的应用场景越来越多。目前做法是将监控视频以及传感器数据分别传送给上层应用，两者数据没有进行有效结合。在没有告警产生时，云台一般回到初始预设位或停留在最后操作位，监控场景没有目的性。

图1为现有技术中云台控制的交互示意图。如图1所示，监控前端仅在传感器产生开关量报警时触发监控前端的云台转动。例如当传感器n产生开关量报警时（即传感器n上报的传感数据大于预定的阈值时），监控前端将开关量报警上报给监控平台，并根据监控平台的指示转动云台。若传感器上报的传感数据没有超过预定的阈值时，云台通常处于初始预设位或停留在最后操作位，从而无法充分利用周边环境情况进行异常预估。

发明内容

本发明实施例提供一种基于周边环境动态控制云台和监控前端。通过利用周围传感器实时上报的传感数据，来预测传感器所在区域是否会出现异常情况，并由此转动云台，从而将摄像头对准有可能发生异常情况的区域，从而在没有产生开关量报警的情况下，仅根据传感数据出现的异动就可提前进行感知，有助于记录事故发生前的视频画面。

根据本发明的一个方面，提供一种基于周边环境动态控制云台的方法，包括：

接收每个传感器实时上报的传感数据；

利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数；

将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器；

转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域；

将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。

优选的，在接收每个传感器实时上报的传感数据后，还包括：

判断实时上报的传感数据中是否存在大于相关阈值的传感数据；

若在实时上报的传感数据中存在大于相关阈值的传感数据，则向监控平台发送报警信息；

若在实时上报的传感数据中不存在大于相关阈值的传感数据，则执行利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数的步骤。

优选的，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数包括：

每个传感器的云台转动系数R为R＝PL＋VRt；

其中PL为传感器的优先等级，VRt为传感器相对值，其中VRt与传感器在当前时刻t采集到的传感器数据Vt、以及传感器数据Vt随时间的变化相关。

优选的，转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域的步骤包括：

查询监控传感器的位置信息；

根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度；

根据云台的转动角度转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

优选的，根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度的步骤之后，还包括：

将云台的转动角度上报给监控平台；

然后执行根据云台的转动角度转动云台的步骤。

根据本发明的另一方面，提供一种基于周边环境动态控制云台的监控前端，包括接收单元、系数计算单元、选择单元、云台转动单元和发送单元，其中：

接收单元，用于接收每个传感器实时上报的传感数据；

系数计算单元，用于利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数；

选择单元，用于将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器；

云台转动单元，用于转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域；

发送单元，用于将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。

优选的，监控前端还包括识别单元，其中：

识别单元，用于在接收单元接收每个传感器实时上报的传感数据后，判断实时上报的传感数据中是否存在大于相关阈值的传感数据；若在实时上报的传感数据中存在大于相关阈值的传感数据，则指示发送单元向监控平台发送报警信息；若在实时上报的传感数据中不存在大于相关阈值的传感数据，则指示系数计算单元执行利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数的操作。

优选的，系数计算单元具体利用公式R＝PL＋VRt计算每个传感器的云台转动系数R，PL为传感器的优先等级，VRt为传感器相对值，其中VRt与传感器在当前时刻t采集到的传感器数据Vt、以及传感器数据Vt随时间的变化相关。

优选的，云台转动单元具体查询监控传感器的位置信息，根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度，根据云台的转动角度转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

优选的，云台转动单元具体在确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度后，指示发送单元将云台的转动角度上报给监控平台，然后执行根据云台的转动角度转动云台的操作。

本发明通过接收每个传感器实时上报的传感数据，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数，将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器，转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域，

将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。通过利用周围传感器实时上报的传感数据，来预测传感器所在区域是否会出现异常情况，并由此转动云台，从而将摄像头对准有可能发生异常情况的区域，从而可充分利用周边环境情况进行异常预估，记录事故发生前的取证视频。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中云台控制的交互示意图。

图2为本发明云台动态控制方法一个实施例的示意图。

图3为本发明云台动态控制方法另一实施例的示意图。

图4为本发明监控前端一个实施例的示意图。

图5为本发明监控前端另一实施例的示意图。

图6为本发明云台动态控制系统一个实施例的示意图。

图7为本发明云台控制的交互示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2为本发明云台动态控制方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例的方法步骤可由监控前端执行。

步骤201，接收每个传感器实时上报的传感数据。

优选的，传感器为无线传感器，可通过诸如Zigbee、WiFi、Ad hoc等近距离通信网络将收集到的信息发送给监控前端。

优选的，还可将接收到传感数据上报给监控平台。

步骤202，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数。

优选的，每个传感器的云台转动系数R为R＝PL＋VRt。其中PL为传感器的优先等级，VRt为传感器相对值，其中VRt与传感器在当前时刻t采集到的传感器数据Vt、以及传感器数据Vt随时间的变化相关。

例如，传感器的优先等级在1～5中取值。传感器的优先等级越高，PL值越大。传感器相对值在1～10中取值，传感器数据Vt越大，则传感器相对值VRt越大；传感器数据Vt随时间的变化越大，则传感器相对值VRt越大。

对于不同类型传感器，其取值范围及采样值意义不同，通过将其统一到同一值域空间，可便于进行比较。

步骤203，将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器。

步骤204，转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

优选的，该步骤可具体包括：

查询监控传感器的位置信息；根据监控传感器的位置信息（例如GPS信息），确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度；根据云台的转动角度转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

优选的，在根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度的步骤之后，还可将云台的转动角度上报给监控平台，然后执行根据云台的转动角度转动云台的步骤。

步骤205，将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。

基于本发明上述实施例提供的云台动态控制方法，通过接收每个传感器实时上报的传感数据，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数，将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器，转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域，将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。通过利用周围传感器实时上报的传感数据，来预测传感器所在区域是否会出现异常情况，并由此转动云台，从而将摄像头对准有可能发生异常情况的区域，从而可充分利用周边环境情况进行异常预估，记录事故发生前的取证视频。

在监控前端周边环境无剧烈变化时，每个传感器的转动系数不会有太大改变，云台无需过多转动，而有异常发生时，根据传感器传来的实时数据，监控前端能够灵敏感知异常情况，及时做出云台转动调整。

图3为本发明云台动态控制方法另一实施例的示意图。与图2所示实施例相比，在该实施例中，可根据传感数据是否超过预定阈值进行相应处理。

步骤301，接收每个传感器实时上报的传感数据。

步骤302，判断实时上报的传感数据中是否存在大于相关阈值的传感数据。若在实时上报的传感数据中存在大于相关阈值的传感数据，则执行步骤303；若在实时上报的传感数据中不存在大于相关阈值的传感数据，则执行步骤304。

步骤303，向监控平台发送报警信息。之后，不再执行本实施例的其它步骤。

若在实时上报的传感数据中存在大于相关阈值的传感数据，则向监控平台发送报警信息，由监控平台进行相应的处理。由于监控平台对云台进行控制是本领域技术人员所了解的，因此这里不对其展开描述。

步骤304，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数。

步骤305，将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器。

步骤306，转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

步骤307，将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。

图4为本发明监控前端一个实施例的示意图。如图4所示，监控前端包括接收单元401、系数计算单元402、选择单元403、云台转动单元404和发送单元405。其中：

接收单元401，用于接收每个传感器实时上报的传感数据。

系数计算单元402，用于利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数。

选择单元403，用于将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器。

云台转动单元404，用于转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

发送单元405，用于将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。

基于本发明上述实施例提供的监控前端，通过接收每个传感器实时上报的传感数据，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数，将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器，转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域，将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。通过利用周围传感器实时上报的传感数据，来预测传感器所在区域是否会出现异常情况，并由此转动云台，从而将摄像头对准有可能发生异常情况的区域，从而可充分利用周边环境情况进行异常预估，记录事故发生前的取证视频。

图5为本发明监控前端另一实施例的示意图。与图4所示实施例相比，在图5所示实施例中，监控前端还包括识别单元501。其中：

识别单元501，用于在接收单元401接收每个传感器实时上报的传感数据后，判断实时上报的传感数据中是否存在大于相关阈值的传感数据；若在实时上报的传感数据中存在大于相关阈值的传感数据，则指示发送单元405向监控平台发送报警信息；若在实时上报的传感数据中不存在大于相关阈值的传感数据，则指示系数计算单元402执行利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数的操作。

优选的，系数计算单元402具体利用公式R＝PL＋VRt计算每个传感器的云台转动系数R，PL为传感器的优先等级，VRt为传感器相对值，其中VRt与传感器在当前时刻t采集到的传感器数据Vt、以及传感器数据Vt随时间的变化相关。

优选的，云台转动单元404具体查询监控传感器的位置信息，根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度，根据云台的转动角度转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

优选的，云台转动单元404具体在确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度后，指示发送单元501将云台的转动角度上报给监控平台，然后执行根据云台的转动角度转动云台的操作。

图6为本发明云台动态控制系统一个实施例的示意图。其中，无线传感器跟外界物理环境交互，将收集到的信息通过近距离通信网络，如Zigbee、WiFi、Ad hoc网等传给监控前端。监控前端包括摄像头、视频服务器、云台等设备，主要用来对监控场景进行音视频监控，收集无线传感器采集的环境数据，连同视频数据一同上传至监控平台。监控平台对整个监控系统进行用户鉴权、管理、视频流分发、传感器数据及监控视频存储等。监控客户端为监控视频及传感器数据展示客户端。

图7为本发明云台控制的交互示意图。监控前端周边的所有传感器实时向监控平台上报传感数据。监控前端根据上报数值计算每个传感器的云台转动系数并确定云台转动角度，将云台转动角度上传监控平台，最后监控前端转动云台，将摄像机对准最有可能出现异常情况的传感器所在区域。

下面通过具体示例对本发明进行说明。

在某居民小区内安装有多路监控摄像头及不同类型的传感器节点保护小区安全，假设某路摄像头周围有4个传感器，分别是2个温度传感器，1个积水传感器以及1个PM2.5传感器，用以探测小区内是否有易燃物着火、小区排水道积水或空气污染指数，这4个传感器将实时采集的数据上报给此摄像头。

传感器的优先等级、2次相邻的上报值、相对值及转动系数分别为：

·温度传感器1=5；Vt=30℃，Vt+1=40℃；VRt1=6；R1=11

·温度传感器2=5；Vt=28℃，Vt+1=29℃；VRt2=3；R2=8

·积水传感器3=4；Vt=0.2cm，Vt+1=0.22cm；VRt3=2；R3=6

·PM2.5传感器4=2；Vt=100，Vt+1=102；VRt4=3；R4=5

可以发现R1>R2>R3>R4，则摄像头选择将云台自转动对准温度传感器1所在方位，查看传感器值异常原因，发现是由于有居民在屋外违例燃烧废旧物所导致，物业紧急劝阻居民行为，避免了小区内的一场事故，同时由于摄像头记录了该不良行为，作为证据对该居民进行处罚。

通过实施本发明，可得到以下有益效果：

·提前预警，在未产生告警输入时，就将监控摄像头转至该方位，记录事故发生前的宝贵画面，有利于监控人员提前做出防范措施，可大大提高监控摄像头的智能性。

·将无线传感器网络与视频监控网络有效结合，真正实现物联网应用中的数据协同。

本发明在环保、水利、气象、交通、城市管理等政府管理领域，以及数字家庭等平安社区应用方面具有广阔的应用前景。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种基于周边环境动态控制云台的方法，其特征在于，包括：

接收每个传感器实时上报的传感数据；

判断实时上报的传感数据中是否存在大于相关阈值的传感数据；

若在实时上报的传感数据中不存在大于相关阈值的传感数据，则利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数，其中每个传感器的云台转动系数R为R＝PL+VRt，PL为传感器的优先等级，VRt为传感器相对值，其中VRt与传感器在当前时刻t采集到的传感器数据Vt、以及传感器数据Vt随时间的变化相关；

将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器；

转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域；

将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若在实时上报的传感数据中存在大于相关阈值的传感数据，则向监控平台发送报警信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域的步骤包括：

查询监控传感器的位置信息；

根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度；

根据云台的转动角度转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度的步骤之后，还包括：

将云台的转动角度上报给监控平台；

然后执行根据云台的转动角度转动云台的步骤。

5.一种基于周边环境动态控制云台的监控前端，其特征在于，包括接收单元、识别单元、系数计算单元、选择单元、云台转动单元和发送单元，其中：

接收单元，用于接收每个传感器实时上报的传感数据；

识别单元，用于判断实时上报的传感数据中是否存在大于相关阈值的传感数据；

系数计算单元，用于在实时上报的传感数据中不存在大于相关阈值的传感数据的情况下，利用所述传感数据计算每个传感器的云台转动系数，其中具体利用公式R＝PL+VRt计算每个传感器的云台转动系数R，PL为传感器的优先等级，VRt为传感器相对值，其中VRt与传感器在当前时刻t采集到的传感器数据Vt、以及传感器数据Vt随时间的变化相关；

选择单元，用于将具有最大云台转动系数的传感器作为监控传感器；

云台转动单元，用于转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域；

发送单元，用于将摄像头拍摄的视频信息上传给监控平台。

6.根据权利要求5所述的监控前端，其特征在于，

识别单元还用于若在实时上报的传感数据中存在大于相关阈值的传感数据，则指示发送单元向监控平台发送报警信息。

7.根据权利要求5或6所述的监控前端，其特征在于，

云台转动单元具体查询监控传感器的位置信息，根据监控传感器的位置信息，确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度，根据云台的转动角度转动云台，以便使摄像头对准监控传感器所在区域。

8.根据权利要求7所述的监控前端，其特征在于，

云台转动单元具体在确定云台转动到监控传感器所在区域的转动角度后，指示发送单元将云台的转动角度上报给监控平台，然后执行根据云台的转动角度转动云台的操作。