CN105391978A - 一种ptz摄像机目标定位方法 - Google Patents

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徐庆
景文林
姚狄
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Abstract

本发明是一种PTZ摄像机目标定位方法，包括如下步骤：1）鼠标单击兴趣点，获取当前图像；2）计算并水平旋转角度<i>α</i>1获取当前图像，计算兴趣点在当前图像中的坐标；3）计算并水平旋转<i>α</i>2获取当前图像，计算兴趣点在当前图像中的坐标；4）若水平像素偏差<阈值<i>ε</i>h，转步骤5），否则转步骤2）；5）计算并垂直旋转角度<i>β</i>1获取当前图像，计算兴趣点在当前图像中的坐标；6）计算并垂直旋转<i>β</i>2获取当前图像，计算兴趣点在当前图像中的坐标；7）若垂直像素偏差<阈值<i>ε</i>v，转步骤8），否则转步骤6）；8）按比例系数n缩放获取当前图像，若像素偏差<阈值ε，目标定位结束，否则转步骤2）。优点：定位精确；计算过程简单；通用性强。

Description

一种PTZ摄像机目标定位方法
技术领域
本发明涉及的是一种PTZ摄像机目标定位方法，属于视频监控技术领域。
背景技术
PTZ（Pan/Tilt/Zoom）摄像机在智能视频监控中日益发挥着重要的作用，可以根据指令做相应的旋转和焦距的变倍。目标定位是指将感兴趣的目标移动至图像中心，并缩放一定的比例。
传统的目标移动方法主要有两种：1）通过操作杆和轨迹球等控制器件进行操作，该方式受器件灵敏度的影响，可能需要多次操作才能将目标移动到理想位置；2）通过摄像机客户端软件界面上的“上、下、左、右”控制按钮来操控云台的角度，但因按钮操控时间很难把握，也很难快速、准确地将目标移动至恰当的位置。在一些特殊情况下，如监控人员需要对紧急事件进行查看、处理，采用传统的目标定位方法可能会贻误宝贵的时间。
2008年6月11日公开的王浩等人的中国专利第200710179782.X号提出了一种视频监控系统的摄像机定位方法及定位装置，该方法将监控界面划分为若干个定位子区域，每一个子区域对应一个姿态参数，当选定某个定位子区域时，就使用该姿态参数对摄像机进行定位。该方法的定位精度与子区域划分的疏密程度紧密相关，且获取姿态参数的过程需要花费较多的时间。
2013年1月30日公开的叶晨等人的中国专利第201210357892.1号提出了一种云台摄像机自动定位角度计算方法，通过计算长焦摄像机图像上的点的坐标与云台摄像机旋转角度坐标相转换的模型，使云台摄像机能够快速旋转至适当区域进行视频采集。
2013年11月20日公开的马敬锐等人的中国专利第201310307896.3号提出了一种适用于视频监控的空间目标定位方法，该方法需要借助测距装置测量云台和监控目标之间的距离，进而计算云台所需的转角，将目标移动至视频画面中央。
现有的目标定位方法存在操作复杂、速度慢、定位精度差或需要辅助设备协同操作等缺点，不能满足智能视频监控对PTZ摄像机日益增加的需求。因此，研究新的目标定位方法，快速、准确地将目标移动至图像中心并缩放一定的比例，具有重要的意义。
发明内容
本发明提出的是一种PTZ摄像机目标定位方法，其目的在于解决目前不能快速、准确地单机操作进行目标定位的问题。
本发明的技术方案：1、一种PTZ摄像机目标定位方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1）鼠标单击兴趣点，并获取当前图像；
2）计算并水平旋转角度α 1，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
3）计算并水平旋转α 2，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
4）若水平像素偏差<阈值ε h，转步骤5），否则转步骤2）；
5）计算并垂直旋转角度β 1，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
6）计算并垂直旋转β 2，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
7）若垂直像素偏差<阈值ε v，转步骤8），否则转步骤6）；
8）按比例系数n缩放，获取当前图像，若像素偏差<阈值ε，目标定位结束，否则转步骤2）。
本发明的有益效果在于：
1、计算简单，速度快。
2、定位精度高。
3、不需借助其他辅助设备，通用性强。
附图说明
图1是PTZ摄像机目标定位方法流程图。
图2是目标在图像中的移动示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：
如图1和2所示，目标定位过程分为以下几个步骤：
1)鼠标单击兴趣点，识别该点坐标ph1，并抓拍摄像机处于该位置(称为初始位置0)的图像；
2)朝着兴趣点靠拢图像垂直中心线的方向水平旋转一定的角度α 1，到达位置1，然后抓拍图像，并与步骤Ⅰ中图像进行匹配，计算兴趣点新坐标ph2；
3)计算云台水平转角α 2，并水平旋转角度α 2，到达位置2；
4)判断兴趣点与图像中心的横坐标差值是否小于ε h(ε h为设定的水平方向上的像素阈值)，若兴趣点与图像中心的横坐标差值>ε h,则重复步骤3），直至满足横坐标差值<ε h，然后抓拍图像，并记此时兴趣点新坐标为pv1；
5)朝着兴趣点靠拢图像水平中心线的方向垂直旋转一定的角度β 1，到达位置3，然后抓拍图像，并与步骤Ⅲ中图像进行匹配，计算兴趣点新坐标pv2；
6)计算pv1和pv2的垂直像素差Δv1、pv2和图像中心的垂直像素差Δv2，计算云台垂直转角β 2，并垂直旋转角度β 2，到达位置4；
7)判断兴趣点与图像中心的纵坐标差值<ε v(ε v为设定的垂直方向上的像素阈值)，若兴趣点与图像中心的纵坐标差值>ε h,则重复步骤6），直至满足纵坐标差值<ε v；
8)保持水平和垂直角度不变，将焦距按比例n缩放，判断缩放后的目标点坐标与图像中心的像素差是否小于阈值ε，若是，目标定位结束，若大于ε，则返回步骤2)。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。对于本技术领域的任何技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种PTZ摄像机目标定位方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1）鼠标单击兴趣点，并获取当前图像；
2）计算并水平旋转角度α 1，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
3）计算并水平旋转α 2，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
4）若水平像素偏差<阈值ε h，转步骤5），否则转步骤2）；
5）计算并垂直旋转角度β 1，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
6）计算并垂直旋转β 2，获取当前图像，并计算兴趣点在当前图像中的坐标；
7）若垂直像素偏差<阈值ε v，转步骤8），否则转步骤6）；
8）按比例系数n缩放，获取当前图像，若像素偏差<阈值ε，目标定位结束，否则转步骤2）。
2.根据权利要求1所述的一种PTZ摄像机目标定位方法，其特征在于：所述每一步骤获取一张当前图像，将当前步骤获取的图像与上一幅图像进行图像匹配获得兴趣点在当前图像中的坐标。
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