CN104735408B - 一种无死角警用车载监视方法及监视系统 - Google Patents

一种无死角警用车载监视方法及监视系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无死角警用车载监视方法,其特征在于,其包括以下步骤:(1)设置拍摄装置(2)设置一交互终端,并将交互终端设于车内(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块;(4)工作时,拍摄装置对车体四周环境进行拍摄,并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块;DSP处理模块处理拍摄装置得到的图像信息,并进行畸变校正和图像重构,并将拍摄装置采集到的图像进行拼接,将拼接后车体周围的整体全景图像,通过一个画面显示于显示屏上,同时,将图像信息转换为数字信号进行存储,供后期或远程调用查看。本发明还公开实施该方法的监视系统。

Description

一种无死角警用车载监视方法及监视系统
技术领域
本发明涉及警用监视领域,具体涉及一种无死角警用车载监视方法,及实施该方法的监视系统。
背景技术
目前,警务人员执行公务时,在警用车内监视周围环境,大多采用肉眼观察,人体坐在驾驶室内,由于各种因素导致从驾驶室内无法完整地观测到车身四周外,对一些犯罪行为进行遗漏;少数警用车上通过搭载可转动的摄像头或设置多个摄像头,但是,可转动摄像头与人眼一样,不能同时观察车体每个方向上的画面,而设置多个摄像头的警用车,由于摄像头拍摄范围有限,容易产生拍摄死角,且多个摄像头所拍摄的图像,需要通过多个画面显示在显示屏上,容易让人产生视觉疲劳。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种能够实时监视警用车周围情况,且能在一幅画面上显示出的无死角警用车载监视方法,以及实施该方法的监视系统。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:
一种无死角警用车载监视方法,其包括以下步骤:
(1)设置拍摄装置,该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器;
(2)设置一交互终端,并将交互终端设于车内,该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器;
(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块,该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换;
(4)工作时,拍摄装置对车体四周环境进行拍摄,并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块;DSP处理模块处理拍摄装置得到的图像信息,并进行畸变校正和图像重构,并将拍摄装置采集到的图像进行拼接,将拼接后车体周围的整体全景图像,通过一个画面显示于显示屏上,同时,将图像信息转换为数字信号进行存储,供后期或远程调用查看。
步骤(1)所述拍摄装置设于车头、车尾及车两侧,其还包括一固定板,该固定板上端通过固定架固定在车头、车尾及车两侧,另一端,固定广角镜头。
所述步骤(4)还包括,通过操作部,位于车内的警务人员可以根据需要,选择查看车体一侧画面、车体两侧画面、车体三侧画面或车体全景画面;其中,所述车体一侧画面为车体前、后、左、右任意一侧的监控画面,所述车体两侧画面为车体前、后、左、右任意相邻两侧,两两组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体三侧画面为车体前、后、左、右任意相邻三侧,组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体全景画面为车体前、后、左、右的整体画面,且通过一个画面显示。
所述图像拼接包括以下步骤:
(1)获取图像边缘特征点;
(2)设置相邻两侧原始图像为首层,采用9×9边缘特征点规格的模板,对原始图像进行高斯转换,得到多层图像;
(3)对比尺度空间中的中间层的每个样点与其周边区域内的点,将每个样点同一层内8个相邻点对应的点进行灰度值比较,如果灰度值相差在1~5之间时,则两幅图像特征点进行双向配对,构建整体图像;
(4)采用RANSAC算法,对步骤(3)中存在的配对误差进行矫正后,完成图像拼接。
步骤(4)所述畸变校正为,通过设于DSP处理模块中的图像畸变校正算法,假设未畸变图像的像素位置坐标为(x,y),畸变图像中对应像素位置坐标为(x′,y′),则其空间映射关系采用下面的多项式来近似:
其中,N为多项式的阶数,aij和bij分别是多项式的系数;i=1,2,3,…,N;j=0,1,2,…,N-i;i+j≤N。
一种实施所述无死角警用车载监视方法的监视系统,其包括拍摄装置,该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器;一交互终端,并将交互终端设于车内,该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器;在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块,该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换;工作时,拍摄装置对车体四周环境进行拍摄,并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块;DSP处理模块处理拍摄装置得到的图像信息,并进行畸变校正和图像重构,并将拍摄装置采集到的图像进行拼接,将拼接后车体周围的整体全景图像,通过一个画面显示于显示屏上,同时,将图像信息转换为数字信号进行存储,供后期或远程调用查看。
所述拍摄装置设于车头、车尾及车两侧,其还包括一固定板,该固定板上端通过固定架固定在车头、车尾及车两侧,另一端,固定广角镜头。
所述操作部为一触摸式操作界面,通过该操作界面,位于车内的警务人员可以根据需要,选择查看车体一侧画面、车体两侧画面、车体三侧画面或车体全景画面;其中,所述车体一侧画面为车体前、后、左、右任意一侧的监控画面,所述车体两侧画面为车体前、后、左、右任意相邻两侧,两两组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体三侧画面为车体前、后、左、右任意相邻三侧,组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体全景画面为车体前、后、左、右的整体画面,且通过一个画面显示。
在所述DSP处理模块中嵌入有图像拼接算法,该算法包括以下步骤:
(1)获取图像边缘特征点;
(2)设置相邻两幅原始图像为首层,采用9×9边缘特征点规格的模板,对原图像进行高斯转换,得到多层图像;
(3)对比尺度空间中的中间层的每个样点与其周边区域内的点,将每个样点同一层内8个相邻点对应的点进行灰度值比较,如果灰度值相差在1~5之间时,则两幅图像特征点进行双向配对,构建整体图像;
(4)采用RANSAC算法,对步骤(3)中存在的配对误差进行矫正后,完成图像拼接。
在所述DSP处理模块中嵌入有图像畸变校正算法,假设未畸变图像的像素位置坐标为(x,y),畸变图像中对应像素位置坐标为(x′,y′),则其空间映射关系采用下面的多项式来近似:
其中,N为多项式的阶数,aij和bij分别是多项式的系数;i=1,2,3,…,N;j=0,1,2,…,N-i;i+j≤N。
本发明的有益效果是:本发明的监视方法,能够直接通过一个画面,在显示屏上显示警用车四周的情况,替代了传统的需要警员用肉眼对警车周围环境进行观察,解决了一个警员不能同时观察警车多侧的情况的问题,同时,通过操作界面,可以随意调看车体一侧或多侧的实时画面,可操作性强,可满足不同需求。本发明出了可以在车内实时观看车体周围画面外,还可以通过无线网络,经过客户终端,调用存储于交互终端内的历史图像信息,也可调看实时图像信息。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明方法流程图;
图3为本发明系统组成结构示意图。
具体实施方式
实施例:参见图1至图3,本实施例提供一种无死角警用车载监视方法,其包括以下步骤:
(1)设置拍摄装置,该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器;
(2)设置一交互终端,并将交互终端设于车内,该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器;
(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块,该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换;
(4)工作时,拍摄装置对车体四周环境进行拍摄,并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块;DSP处理模块处理拍摄装置得到的图像信息,并进行畸变校正和图像重构,并将拍摄装置采集到的图像进行拼接,将拼接后车体周围的整体全景图像,通过一个画面显示于显示屏上,同时,将图像信息转换为数字信号进行存储,供后期或远程调用查看。
步骤(1)所述拍摄装置设于车头、车尾及车两侧,其还包括一固定板,该固定板上端通过固定架固定在车头、车尾及车两侧,另一端,固定广角镜头。
所述步骤(4)还包括,通过操作部,位于车内的警务人员可以根据需要,选择查看车体一侧画面、车体两侧画面、车体三侧画面或车体全景画面;其中,所述车体一侧画面为车体前、后、左、右任意一侧的监控画面,所述车体两侧画面为车体前、后、左、右任意相邻两侧,两两组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体三侧画面为车体前、后、左、右任意相邻三侧,组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体全景画面为车体前、后、左、右的整体画面,且通过一个画面显示。
所述图像拼接包括以下步骤:
(1)获取图像边缘特征点;
(2)设置相邻两侧原始图像为首层,采用9×9边缘特征点规格的模板,对原始图像进行高斯转换,得到多层图像;
(3)对比尺度空间中的中间层的每个样点与其周边区域内的点,将每个样点同一层内8个相邻点对应的点进行灰度值比较,如果灰度值相差在1~5之间时,则两幅图像特征点进行双向配对,构建整体图像;
(4)采用RANSAC算法,对步骤(3)中存在的配对误差进行矫正后,完成图像拼接。
步骤(4)所述畸变校正为,通过设于DSP处理模块中的图像畸变校正算法,假设未畸变图像的像素位置坐标为(x,y),畸变图像中对应像素位置坐标为(x′,y′),则其空间映射关系采用下面的多项式来近似:
其中,N为多项式的阶数,aij和bij分别是多项式的系数;i=1,2,3,…,N;j=0,1,2,…,N-i;i+j≤N。
一种实施所述无死角警用车载监视方法的监视系统,其包括拍摄装置,该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器;一交互终端,并将交互终端设于车内,该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器;在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块,该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换;工作时,拍摄装置对车体四周环境进行拍摄,并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块;DSP处理模块处理拍摄装置得到的图像信息,并进行畸变校正和图像重构,并将拍摄装置采集到的图像进行拼接,将拼接后车体周围的整体全景图像,通过一个画面显示于显示屏上,同时,将图像信息转换为数字信号进行存储,供后期或远程调用查看。
所述拍摄装置设于车头、车尾及车两侧,其还包括一固定板,该固定板上端通过固定架固定在车头、车尾及车两侧,另一端,固定广角镜头。
所述操作部为一触摸式操作界面,通过该操作界面,位于车内的警务人员可以根据需要,选择查看车体一侧画面、车体两侧画面、车体三侧画面或车体全景画面;其中,所述车体一侧画面为车体前、后、左、右任意一侧的监控画面,所述车体两侧画面为车体前、后、左、右任意相邻两侧,两两组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体三侧画面为车体前、后、左、右任意相邻三侧,组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体全景画面为车体前、后、左、右的整体画面,且通过一个画面显示。
在所述DSP处理模块中嵌入有图像拼接算法,该算法包括以下步骤:
(1)获取图像边缘特征点;
(2)设置相邻两幅原始图像为首层,采用9×9边缘特征点规格的模板,对原图像进行高斯转换,得到多层图像;
(3)对比尺度空间中的中间层的每个样点与其周边区域内的点,将每个样点同一层内8个相邻点对应的点进行灰度值比较,如果灰度值相差在1~5之间时,则两幅图像特征点进行双向配对,构建整体图像;
(4)采用RANSAC算法,对步骤(3)中存在的配对误差进行矫正后,完成图像拼接。
在所述DSP处理模块中嵌入有图像畸变校正算法,假设未畸变图像的像素位置坐标为(x,y),畸变图像中对应像素位置坐标为(x′,y′),则其空间映射关系采用下面的多项式来近似:
其中,N为多项式的阶数,aij和bij分别是多项式的系数;i=1,2,3,…,N;j=0,1,2,…,N-i;i+j≤N。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例,并非用以局限本发明的专利范围,故凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化,均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种无死角警用车载监视方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)设置拍摄装置,该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器;
(2)设置一交互终端,并将交互终端设于车内,该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器;
(3)在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块,该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换;
(4)工作时,拍摄装置对车体四周环境进行拍摄,并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块;DSP处理模块处理拍摄装置得到的图像信息,并进行畸变校正和图像重构,并将拍摄装置采集到的图像进行拼接,将拼接后车体周围的整体全景图像,通过一个画面显示于显示屏上,同时,将图像信息转换为数字信号进行存储,供后期或远程调用查看;
其中,步骤(4)所述畸变校正为,通过设于DSP处理模块中的图像畸变校正算法,假设未畸变图像的像素位置坐标为(x,y),畸变图像中对应像素位置坐标为(x′,y′),则其空间映射关系采用下面的多项式来近似:
其中,N为多项式的阶数,aij和bij分别是多项式的系数;i=1,2,3,…,N;j=0,1,2,…,N-i;i+j≤N;
其中,所述图像拼接包括以下步骤:
(1)获取图像边缘特征点;
(2)设置相邻两侧原始图像为首层,采用9×9边缘特征点规格的模板,对原始图像进行高斯转换,得到多层图像;
(3)对比尺度空间中的中间层的每个样点与其周边区域内的点,将每个样点同一层内8个相邻点对应的点进行灰度值比较,如果灰度值相差在1~5之间时,则两幅图像特征点进行双向配对,构建整体图像;
(4)采用RANSAC算法,对步骤(3)中存在的配对误差进行矫正后,完成图像拼接。
2.根据权利要求1所述的无死角警用车载监视方法,其特征在于,步骤(1)所述拍摄装置设于车头、车尾及车两侧,其还包括一固定板,该固定板上端通过固定架固定在车头、车尾及车两侧,另一端,固定广角镜头。
3.根据权利要求1所述的无死角警用车载监视方法,其特征在于,所述步骤(4)还包括,通过操作部,位于车内的警务人员可以根据需要,选择查看车体一侧画面、车体两侧画面、车体三侧画面或车体全景画面;其中,所述车体一侧画面为车体前、后、左、右任意一侧的监控画面,所述车体两侧画面为车体前、后、左、右任意相邻两侧,两两组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体三侧画面为车体前、后、左、右任意相邻三侧,组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体全景画面为车体前、后、左、右的整体画面,且通过一个画面显示。
4.一种实施权利要求1~3之一所述无死角警用车载监视方法的监视系统,其特征在于,其包括拍摄装置,该拍摄装置包括广角镜头及CMOS图像传感器;一交互终端,并将交互终端设于车内,该交互终端包括操作部、存储模块、无线网络收发模块和显示器;在交互终端内设置DSP处理模块和GPS定位模块,该DSP处理模块与拍摄装置、显示器、存储模块、无线网络收发模块和GPS定位模块进行信息交换;工作时,拍摄装置对车体四周环境进行拍摄,并将宽视角、畸变的原始实时图像信息传至DSP处理模块;DSP处理模块处理拍摄装置得到的图像信息,并进行畸变校正和图像重构,并将拍摄装置采集到的图像进行拼接,将拼接后车体周围的整体全景图像,通过一个画面显示于显示屏上,同时,将图像信息转换为数字信号进行存储,供后期或远程调用查看。
5.根据权利要求4所述的监视系统,其特征在于,所述拍摄装置设于车头、车尾及车两侧,其还包括一固定板,该固定板上端通过固定架固定在车头、车尾及车两侧,另一端,固定广角镜头。
6.根据权利要求4所述的监视系统,其特征在于,所述操作部为一触摸式操作界面,通过该操作界面,位于车内的警务人员可以根据需要,选择查看车体一侧画面、车体两侧画面、车体三侧画面或车体全景画面;其中,所述车体一侧画面为车体前、后、左、右任意一侧的监控画面,所述车体两侧画面为车体前、后、左、右任意相邻两侧,两两组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体三侧画面为车体前、后、左、右任意相邻三侧,组合的监控画面,且通过一个画面显示,所述车体全景画面为车体前、后、左、右的整体画面,且通过一个画面显示。
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