CN105493086A - 监视设备以及用于显示监视区域的方法 - Google Patents

Abstract

视频监视设备确保火车站、机场或公共区域处的人员的保护。通过使用所拍摄的视频数据可以实现或至少支持犯罪行为的直接或后续的跟踪。提出一种监视设备1，所述监视设备具有至少一个用于拍摄监视图像的监视摄像机4，其中所述监视图像示出周围环境3中的监视区域5；具有用于拍摄控制图像8的第二摄像机9、16，其中所述控制图像8示出相同的周围环境3中的控制区域13，其中所述监视区域5和所述控制区域13在重叠区域14中至少部分重叠；具有便携式的数据处理装置6，其中所述数据处理装置6具有显示模块7，其中所述数据处理装置6构造用于在所述显示模块7上与所述监视区域5的标记10一同地显示所述控制图像8。

Description

监视设备以及用于显示监视区域的方法

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的监视设备。此外，本发明涉及一种用于借助监视设备显示监视区域的方法。

背景技术

视频监视设备确保火车站、机场或公共区域处的人员的保护。通过使用所拍摄的视频数据可以实现或至少支持犯罪行为的直接或后续的跟踪。

然而，关于隐私的保护和数据安全性的在结合公共区域中的视频监视的争论是矛盾地讨论的主题。特别地，视频监视设备的制造商始终感觉有义务尊重：在公共区域中运动的人员具有对所收集的数据的高程度的自身确定并且因此确保其隐私保持不受侵害。

为了保护这些人员，在德国尤其存在限制或完全排除在公共区域中安装视频摄像机的大量规定。根据至少在德国适用的规定，公共地安装的标牌必须对监视作出提醒。尽管如此，由于公众的低接受性使公共区域中的监视摄像机的分布和运行变得困难。

例如在文献DE10158990C1中公开了一种具有用于保护隐私的措施的视频监视系统，该文献构成最接近现有技术。

发明内容

在本发明的范围中提出一种具有权利要求1的特征的监视设备以及一种具有权利要求14的特征的方法。本发明的优选或有利的实施方式由从属权利要求、随后的描述以及附图得出。

在本发明的范围内提出一种监视设备，所述监视设备适于和/或构造用于监视公用场所。所述监视设备包括至少一个监视摄像机，然而其中也可以设置多个监视摄像机。

所述至少一个监视摄像机适于和/或构造用于拍摄监视图像。所述监视图像显示周围环境中的监视区域。监视区域尤其是周围环境的、通过所述至少一个监视摄像机的拍摄区域(FieldofView，FOV：视场)检测的区段。

监视摄像机可以构造为静态摄像机或者构造为可运动的摄像机、尤其动态摄像机，所述静态摄像机的外在摄像机参数是静态的，所述动态摄像机的外在摄像机参数可以变化。例如，监视摄像机可以构造为具有在时间上可变的外在摄像机参数的云台变焦(Pan-Tilt-Zoom(PTZ))摄像机。外在摄像机参数尤其理解为摄像机的位置(X，Y，Z)、摄像机的滚动角(Rollwinkel)、倾斜角和摆动角以及摄像机的焦距。外在摄像机参数尤其包括对于计算摄像机的拍摄区域并且因此计算监视区域所需要的、除内在摄像机参数(例如拍摄芯片的尺寸等)以外的所有信息。

监视设备包括第二摄像机，其构造用于拍摄控制图像。所述控制图像在与监视区域的周围环境相同的周围环境中示出控制区域。监视区域和控制区域在重叠区域中至少部分重叠。优选的是，至少一个监视摄像机和第二摄像机从不同方向和/或以不同距离和/或以不同的变焦值和/或放大值朝所述重叠区域定向。

此外，监视设备包括便携式的数据处理装置，其具有显示模块、例如监视器、显示器、尤其液晶显示器、TFT显示器或其他纯平显示器。

在此提出，所述数据处理装置构造用于在所述显示模块上借助所述监视区域的标记显示所述控制图像。尤其要求，在显示模块上使控制图像中的重叠区域通过标记可辨认。

在此本发明的考虑是具有监视摄像机的监视设备的低的接受性，如其也在本发明中提出的那样，由此引起：尽管可能公共地安装的标牌但监视区域的周围环境中的人员仍不准确知道实际监视的面如何构造。

这归因于对以下的不确定性：监视摄像机精确地朝哪个方向定向、使用何种镜组(例如广角镜组还是变焦镜组)或者是否涉及可运动的(PTZ)监视摄像机。通过本发明实现了，在便携式的数据处理装置上可以向作为用户的、想要被告知监视区域的人员显示控制图像，其中在控制图像上借助标记使当前的或目前的监视区域明显。因此，用户可以在任何时候例如检查，其当前位置是否属于监视摄像机的当前监视区域或者其作为用户是否位于监视区域之外。

特别优选的是，所述数据处理装置构造用于除所述控制图像以外或者对于所述控制图像补充地在显示模块上示出关于借助监视摄像机进行的监视的附加信息。例如可以说明摄像机的类型(静态摄像机或动态摄像机)、监视摄像机的意图或任务设置(Aufgabenstellung)、技术运行者(实施监视的组织或企业)、尤其运行者、监视负责人(负责监视的组织或企业——例如警察、消防人员、宪法保卫厅)的尤其地址和/或数据保存、尤其数据保存的长度(单位：天或月)。所述扩展方案为用户开启以下可能性：调取、示出关于监视摄像机的所检测的数据的附加信息并且必要时根据所述附加信息例如对数据的异议或删除进行申请。

在本发明的一种优选构型中，可以实时地显示和/或尤其可以根据用户的输入更新显示模块上的控制图像。两种实施变型方案考虑，监视摄像机的监视区域和/或用户的位置可以随时间变化，从而尽管如此在控制图像中始终立刻地和/或最新地显示监视区域或者在控制图像中始终立刻地和/或最新地显示用户。实时尤其可以理解为小于5分钟、优选小于1分钟并且尤其小于30秒的时间延迟。

在本发明的一种特别优选的构型中，第二摄像机集成在所述便携式的数据处理设备中。所述便携式的数据处理装置尤其构造为具有摄像机的手机、智能电话、平板PC、PDA、膝上型电脑或笔记本电脑。因此，在所述构型中能够实现，用户借助第二摄像机自身拍摄控制图像并且所述数据处理装置然后示出监视区域的标记。所述构型具有以下优点：用户具有以下选择可能性：其想通过控制图像检查周围环境的哪部分。此外，例如可能的是，用户指示第三人员前往监视区域的边缘处并且检查人员是否被监视摄像机检测还是已经在监视区域之外。通过这种方式，示出监视设备的监视活动对于用户的非常高的透明度，从而提高了在公众中对于监视设备的可接受性。

在控制图像中监视区域的标记特别优选地通过扩增来实现，其中真实的控制图像借助标记的插入和/或叠加来补充。混合现实的、也称作扩展现实的构型能够实现：例如通过将线、面、颜色变化或其他虚拟对象显示为控制图像中的标记使监视区域可辨认。特别地，将控制图像的真实对象和标记的虚拟对象三维地彼此相关联。例如，将标记、尤其虚拟对象几何地且透视地正确地插入到控制图像中。

在本发明的一种优选的构型中，监视设备包括标记模块。所述标记模块构造用于识别所述控制区域的以世界坐标的绝对位置。绝对位置尤其包括控制区域的以世界坐标的位置和定向。此外，标记模块构造用于借助所述监视区域的绝对位置计算所述控制区域的绝对位置以便产生标记。选择性地测量或者计划地记录监视区域的绝对位置。替代地或可选择地，监视区域的位置通过监视摄像机的先前所描述的外在摄像机参数和/或内在摄像机参数来确定。只要已知控制区域和监视区域的以世界坐标的绝对位置，就可以以简单的方式确定重叠区域并且创建所述标记。

特别优选的是，所述标记模块构造用于利用所述数据处理装置的全球位置数据来识别所述控制区域的绝对位置。所述位置数据尤其可以包括GPS数据、罗盘数据和/或倾斜传感器数据。通过全球位置数据能够实现，结合对第二摄像机的了解和对所述第二摄像机的外在特性和/或内在特性的了解来计算控制区域的位置。

替代地或可选择地补充地设置，标记模块构造用于利用所述周围环境的和/或所述监视区域的图像数据来识别所述控制区域的以世界坐标的位置。在所述可能性中，例如借助由周围环境的和/或监视区域的图像数据的所提取的图像特征(例如SIFT)在控制图像中进行搜索，以便识别控制区域的位置。

也可能的是，不仅全球位置数据而且周围环境的和/或周围环境区域的图像数据由标记模块使用，以便识别控制区域的绝对位置。

在本发明的一种替代方案或扩展方案中，所述标记模块和/或另一标记模块构造用于识别所述控制区域在所述周围环境中和/或在所述监视区域中的相对位置以便产生所述标记。在所述构型中，放弃通过世界坐标系的计算绕弯路(Umweg)并且例如替代地使用本地坐标系或者不使用坐标系。所述识别优选地通过监视图像与控制图像之间的比较来实现。只要发现与标记模块彼此适配的图像区域，就可以确定重叠区域。标记模块可以根据所识别的重叠区域产生所述标记。

标记模块可以选择性地布置在数据处理装置自身中，作为Web服务器、例如构造在“云”中或监视摄像机中或监视中心中。也能够实现混合形式，从而例如在Web服务器中实现计算密集的运算、如数字图像处理，然而在本地在数据处理装置中计算并且然后实现在控制图像中显示标记。

在本发明的一种可能的扩展方案中，监视设备包括至少一个计算机可读的签名、例如二维的图形编码、尤其QR标签，其中所述签名布置在周围环境中和/或监视区域中，其中所述签名包括关于监视设备的信息。特别优选地，计算机可读的签名构造为公共接口。所述信息尤其包括关于与监视设备进行接触的接触信息。因此，例如可能的是，通过读取计算机可读的签名来传输Web地址、提供关于监视摄像机和/或监视设备的其他信息和/或构成用于产生标记的接口。替代地也可能的是，例如提供无线的数据通信、例如WLAN或WiFi，其中在借助无线的数据通信、尤其WLAN或Wifi建立连接的情况下使用户转到所述Web地址。

特别优选地，监视设备具有公开的、可自由访问的接口、尤其数据接口，从而所述数据处理装置在没有访问码的情况下可以与监视设备交换对于显示标记和/或控制图像所需的数据。

在本发明的另一构型中，第二摄像机构造为分离的摄像机、尤其构造为另一监视摄像机。在所述构型中，在便携式的数据处理装置上显示所述分离的摄像机的控制图像。标记的产生可以由标记模块如先前所描述那样地实现。尤其可以设置，通过计算机可读的签名给出对第二摄像机的指示。

在本发明的另一实施方式中，监视设备包括用于投影周围环境中的监视区域的光标记的投影仪装置。投影仪装置尤其集成在监视摄像机中。优选设置，光标记对于人眼不可见。例如，光标记借助以波长>700纳米或<350纳米的光实现。然而，所述波长范围中的光对于通常的摄像机可见，从而所述标记作为光标记可以由第二摄像机拍摄并且可以在没有进一步计算的情况下立刻被显示。可选择地补充地可以设置，投影仪装置尤其将光标记转换到可见范围中，以便对于人的裸眼、即在没有辅助装置的情况下可见所述监视区域。当由监视设备探测出监视区域中的可疑情况时，则例如可以有利地实现以上所述。

本发明的另一主题涉及一种如先前已描述的和/或根据以上权利要求中任一项所述的用于在监视设备上显示监视区域的控制图像连同标记的方法。在所述方法中，在第一步骤中拍摄监视图像和控制图像，在另一步骤中显示监视区域的控制图像连同标记。所述方法尤其包括如先前已描述那样的监视设备的符合规定的应用。

附图说明

本发明的其他特征、优点和作用由本发明的优选实施例的随后描述以及附图得出。附图示出：

图1示出监视设备的示意性构造作为本发明的一个实施例；

图2示出本发明的第一实施方式的示意图；

图3示出图1中的监视设备的第二实施方式。

具体实施方式

图1以示意图示出用于监视例如公共场所2的监视设备1，如其在图1的上方部分中的真实场景中所示出的那样。因此，周围环境3可以包括公共场所2并且还包括房屋排人员等。

此外，在真实场景中示出监视摄像机4，所述监视摄像机监视周围环境3中的监视区域5。监视区域5构成周围环境的部分区域。然而，在真实场景中不可得知监视区域5，因为监视摄像机4的准确定向、其焦距和其他外在摄像机参数不能简单地由监视摄像机4的存在性读取出。

在图1的下部区域中示出作为具有显示模块7的便携式的数据处理装置的智能电话6。在显示模块7上，在上部区域中示出所述场景的控制图像8，如其例如通过在智能电话6中的集成的、作为除监视摄像机4以外的第二摄像机的摄像机9的拍摄可以拍摄的那样。对此替代地，控制图像8通过另一分离布置的且没有示出的摄像机拍摄。监视摄像机4和具有所集成的摄像机9的智能电话6构成监视设备1的组件。

在控制图像8中，通过控制图像8与以实线和虚线形式的标记10的重叠作为虚拟对象地示出或显示监视摄像机4以及监视区域5。示图的所述类型也称作扩增的现实或者混合的现实，其中在真实示图上位置正确地显示虚拟对象。

可选择地，控制图像8可以实时地显示和/或实时地补充或有规律地自动更新。替代地可能的是，实现控制图像8的并且因此监视区域6的标记10的主动更新。主动更新可以通过用户来触发或启动。

例如，控制图像8连同标记10的更新可以通过以下方式来更新：智能电话6的用户借助智能电话6的摄像机9拍摄另一控制图像8。可选择地，在控制图像8中插入关于通过监视摄像机4进行的监视的附加信息12。所述附加信息12可以包括对于监视摄像机的运行者的指示、监视摄像机的类型等并且尤其通过网络11提供。为了传输对于显示标记10和可选择的附加信息12所需的数据，通过网络11、例如WLAN、WiFi、LTE、互联网等连接智能电话6。

因此，智能电话6的用户具有以下可能性：明确识别出周围环境3的哪部分属于监视区域5，尤其对于用户透明地显示：监视摄像机4监视哪个区域。除单纯的信息功能以外，可以通过这种方式提高监视设备1在居民中的可接受性。

在图2中示出监视设备1的示意性框图。虚线圆代表周围环境3，所述周围环境3中的与监视摄像机4的视域(FOV：fieldofview)重叠的区域构成监视区域5。周围环境3的与摄像机9的视域(FOV：fieldofview)重叠的区域构成控制区域13。周围环境3的不仅由监视区域5而且由控制区域13覆盖的部分构成重叠区域14。

此外，在图2中示出标记模块15，所述标记模块产生控制图像8中的标记10。标记模块15可以构成智能电话6的完整(integral)的组成部分。替代地，标记模块15可以是监视摄像机4的一部分或者是另一数据处理系统、例如Web服务器的一部分。也可能的是，分布地实施标记模块15的随后描述的功能，其中在智能电话6中实现所述功能的一部分，在监视摄像机4中实现所述功能的另一部分并且在数据处理系统中实现所述功能的再一部分。

为了能够在控制图像8中通过标记10位置正确地显示监视区域5，需要使监视区域5和控制区域13彼此相关联。

一种可能性在于，基于监视摄像机4的外在参数——如位置、定向、焦距等并且在了解监视摄像机4的内在参数——如芯片的结构构造、尺寸和照明的情况下计算并且例如以世界坐标显示监视摄像机4的监视区域5的绝对位置。所述方式具有以下优点：当外在参数——例如监视摄像机4的摆动、倾斜或变焦变化时跟踪绝对位置。

控制区域13的绝对位置并且因此控制图像8的绝对位置可以基于借助智能电话6接收的全球位置数据——例如GPS数据、罗盘数据和/或倾斜传感器数据并且借助智能电话6的或者集成在智能电话6中的摄像机9的内在参数来计算。

标记模块15构造用于比较监视区域5的和控制区域13的两个绝对位置、确定重叠区域14并且产生用于所述控制图像8的标记10。根据所产生的标记10，智能电话6可以在显示模块7上显示控制图像8连同标记10。

对于所述行为方式替代地可能的是，控制区域13在周围环境3中或者在监视区域5中的相对位置由标记模块15来确定。在所述实施例中，从控制图像8并且因此由周围环境3中的控制区域13、尤其在监视区域5中寻找图像区域，以便能够建立监视区域5与控制区域13之间的相对定位并且确定重叠区域14。尤其通过数字图像处理实现所述确定。

可选择地可能的是，在周围环境3中或者在监视区域5中定位人为标记，所述人为标记支持区域的分配。在所述构型中也可能的是，完全放弃监视区域5和/或控制区域13到世界坐标上的映射(Abbildung)并且仅仅进行所述图像区域的分配。然而也可能的是，将这两种措施彼此相连，以便提高标记模块15的分析处理精确度。因此，例如可以设想，通过全球位置数据来确定控制区域13的大致位置并且通过将监视摄像机4的监视图像中的图像区域与摄像机9的控制图像8中的图像区域进行比较来实现所述区域的精确分配。

在图3中示出本发明的第二实施例，其中相同的部分或相同的区域设有相同的参考标记，其中为了进行阐述参考先前的描述。与图2中的实施例不同地，使用分离的摄像机16、例如另一监视摄像机作为第二摄像机，其中所述另一摄像机16限定控制区域13。如先前所描述的那样，在标记模块15中计算重叠区域14并且产生标记10。

智能电话6的功能限于以下：用户借助摄像机9拍摄数字签名、例如QR码17并且通过这种方式得到关于标记模块15的接触信息，所述标记模块将另一摄像机16的当前控制图像8连同标记10传输到智能电话6上，以便所述智能电话可以在显示模块7上显示控制图像8连同标记10。因此，显示在智能电话6上的控制图像8也始终涉及实时图像，所述实时图像以小于5分钟、尤其小于1分钟的延迟显示周围环境3，以便向用户显示实际的且当前的监视区域5。

要强调的是，标记模块15或监视摄像机4的数据对于标记模块15公开地可供使用并且可自由访问，从而每一个用户可以利用监视设备1来显示控制图像8连同标记10。

在图2的实施例中，替代标记模块15地使用投影仪装置18，所述投影仪装置通过光标记投影所述监视区域5，所述光标记由对于人眼不可见的、然而对于所述第二摄像机9或16可见的光组成，从而在所述显示模块7上通过所述光标记构成所述标记10。

Claims (14)

1.一种监视设备(1)，所述监视设备具有：

至少一个用于拍摄监视图像的监视摄像机(4)，其中，所述监视图像示出周围环境(3)中的监视区域(5)，

用于拍摄控制图像(8)的第二摄像机(9，16)，其中，所述控制图像(8)示出同一周围环境(3)中的控制区域(13)，其中，所述监视区域(5)和所述控制区域(13)在重叠区域(14)中至少部分重叠，

便携式的数据处理装置(6)，其中，所述数据处理装置(6)具有显示模块(7)，

其特征在于，所述数据处理装置(6)构造用于在所述显示模块(7)上连同所述监视区域(5)的标记(10)一起地显示所述控制图像(8)。

2.根据权利要求1所述的监视设备(1)，其特征在于，所述数据处理装置(6)构造用于示出关于借助所述监视摄像机(4)进行的监视的附加信息(12)。

3.根据权利要求1或2所述的监视设备(1)，其特征在于，所述控制图像(8)能够在所述显示模块(7)上实时地显示和/或更新。

4.根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)，其特征在于，所述第二摄像机(9)集成在所述便携式的数据处理设备(6)中。

5.根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)，其特征在于，所述便携式的数据处理装置(6)构造为手机、智能电话、平板PC、PDA、膝上型电脑或笔记本电脑。

6.根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)，其特征在于标记模块(15)，所述标记模块用于识别所述控制区域(13)的以世界坐标的绝对位置并且用于借助所述监视区域(5)的绝对位置来计算所述控制区域(13)的绝对位置以便产生所述标记(10)。

7.根据权利要求6所述的监视设备(1)，其特征在于，所述标记模块(15)构造用于利用所述数据处理装置(6)的全球位置数据来识别所述控制区域(13)的绝对位置。

8.根据权利要求6或7所述的监视设备(1)，其特征在于，所述标记模块(15)构造用于利用所述周围环境(3)的和/或所述监视区域(13)的图像数据来与所述控制图像(8)进行比较并且用于识别所述控制区域(8)的绝对位置。

9.根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)，其特征在于，所述标记模块和/或另一标记模块(15)构造用于识别所述控制区域(13)在所述周围环境(3)中和/或在所述监视区域(5)中的相对位置并且用于产生所述标记(10)。

10.根据权利要求9所述的监视设备(1)，其特征在于，所述标记模块(15)构造用于识别所述控制图像(8)中的所述重叠区域(14)。

11.根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)，其特征在于，所述标记模块(15)布置在所述数据处理装置(6)中和/或构造为Web服务。

12.根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)，其特征在于计算机可读的签名(17)，其中，所述签名(17)布置在所述周围环境(3)中和/或布置在所述监视区域(5)中，其中，所述签名(17)包括关于所述监视设备(1)的信息。

13.根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)，其特征在于用于投影所述周围环境(3)中的监视区域(5)的光标记的投影仪装置(18)，其中，所述光标记对于人眼不可见而对于所述第二摄像机(9，16)可见，其中，所述光标记构成所述标记(10)。

14.一种用于借助根据以上权利要求中任一项所述的监视设备(1)在所述显示模块(7)上显示所述控制图像(8)的方法，其特征在于，与所述标记(10)一同显示所述控制图像(8)。