CN105812720A - 一种球机预置位的矫正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球机预置位的矫正方法及装置，用以优化球机的运行系统。该方法为：对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存，以及提取该偏移图像中的偏移特征数据，并将该偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对该预置位进行矫正。这样，当预置位发生偏移时，有效对预置位进行矫正，保证球机监控的正确性及有效性，减少了人工对球机监控的维护。

Description

一种球机预置位的矫正方法及装置

技术领域

本发明涉及监控技术，特别涉及一种球机预置位的矫正方法及装置。

背景技术

随着电子技术领域的发展，现代监控技术越来越成熟，利用摄像机等监控设备可以实现对室内及室外的现场事物的实时监控，在视频监控设备中，球形摄像机(可简称为球机)是现代电视监控的代表，其集成彩色一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能于一体，其中，云台是安装、固定摄像机的支撑设备，电动云台的应用较多，摄像机可以在电动云台的控制下进行上下左右的转动，从而扩大监视范围。

球机的应用范围较为广泛，可应用在家庭安全监控、交通安全监控、公共场所安全监控、工厂安全生产监控等不同领域。在应用中，通过预先对球机进行预置位的设定，在监控过程中，可通过转动球机云台针对不同预置位进行监控，但是，云台的转动是通过机械转轴来运行的，而机械转轴的精度往往影响着转动过程中对预置位定位的误差，在初始使用的过程中，微小的误差往往对监控的视频图像没有很大的影响，可经过长时间的运行，机械转轴会不断的受到物理磨损，大大影响着机械转轴的精度，使得预置位很大程度的偏移原来的位置，从而监控的对象可能会偏移出监控画面。

尤其在对监控角度要求比较严格的应用领域，监控角度的偏移会大大影响监控效果。例如，在电力系统变电站视频监控领域，使用球机对变电站内电力设备进行监控，一个球机同时对多个电力设备进行监控，可设置不同的预置位对应不同的电力设备，假设由于云台机械转轴的磨损造成其精度大大降低，则可能导致球机不同的预置位偏移，导致需要监控的电力设备在监控画面中发生偏移，从而影响对该电力设备的监控，在偏移程度大的情况下，还可能会导致需要监控的电力设备偏移出监控画面。

现有技术中，对云台控制摄像机的准确程度只能从提高云台转轴精度来提高，但是，当云台转轴精度大大降低的情况下，并不能准确的对球机预置位的偏移进行矫正。

发明内容

本发明实施例提供一种球机预置位的矫正方法及装置，用以解决现有技术中存在球机预置位偏移导致的监控视频图像偏移的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种球机预置位的矫正方法，包括：

对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存；

提取所述偏移图像中的偏移特征数据；

将所述偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正。

这样，当预置位发生偏移时，有效对预置位进行矫正，保证球机监控的正确性及有效性，减少了人工对球机监控的维护。

较佳地，在对目标对象进行实时监控之前，进一步包括：

针对预置位采集原始图像并保存；

选定原始图像中的特征标识物，并针对所述特征标识物分别提取原始特征数据，所述原始特征数据至少包括所述特征标识物在所述原始图像显示坐标系中的位置坐标。

较佳地，提取所述偏移图像中的偏移特征数据，具体包括：

根据预先保存的相应预置位的原始图像中所选定的特征标识物，在所述偏移图像中选定相同的特征标识物，并在所述偏移图像中提取所述特征标识物的偏移特征数据，所述偏移特征数据至少包括所述特征标识物在所述偏移图像显示坐标系中的位置坐标。

较佳地，将所述偏移特征数据与所述原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正，具体包括：

将所述特征标识物在所述偏移图像中的位置坐标与所述特征标识物在所述原始图像中的位置坐标进行比较，计算坐标偏移量，根据所述坐标偏移量，调节云台转轴位置，每调节一次，重新计算所述坐标偏移量，确定所述坐标偏移量的计算值为零时，终止调节。

较佳地，对所述预置位进行矫正之后，进一步包括：

针对所述预置位之外的其他预置位，分别采集当前图像并保存；

分别提取所述当前图像中的特征数据；

分别将所述当前图像中的特征数据与预先保存的相应预置位的原始特征数据进行比较，获得每一个所述其他预置位相应的比较结果；

根据获得的每一个所述其他预置位相应的比较结果，对所述预置位的矫正结果进行修正。

这样经过多次反复调节，增加矫正的精度，提高矫正的有效性。

一种球机预置位的矫正装置，包括：

采集单元，用于对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存；

提取单元，用于提取所述偏移图像中的偏移特征数据；

矫正单元，用于将所述偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正。

这样，当预置位发生偏移时，有效对预置位进行矫正，保证球机监控的正确性及有效性，减少了人工对球机监控的维护。

较佳地，在对目标对象进行实时监控之前：

所述采集单元进一步用于，针对预置位采集原始图像并保存；

所述提取单元进一步用于，选定原始图像中的特征标识物，并针对所述特征标识物分别提取原始特征数据，所述原始特征数据至少包括所述特征标识物在所述原始图像显示坐标系中的位置坐标。

较佳地，在提取所述偏移图像中的偏移特征数据时，所述提取单元具体用于：

根据预先保存的相应预置位的原始图像中所选定的特征标识物，在所述偏移图像中选定相同的特征标识物，并在所述偏移图像中提取所述特征标识物的偏移特征数据，所述偏移特征数据至少包括所述特征标识物在所述偏移图像显示坐标系中的位置坐标。

较佳地，在将所述偏移特征数据与所述原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正时，所述矫正单元具体用于：

将所述特征标识物在所述偏移图像中的位置坐标与所述特征标识物在所述原始图像中的位置坐标进行比较，计算坐标偏移量，根据所述坐标偏移量，调节云台转轴位置，每调节一次，重新计算所述坐标偏移量，确定所述坐标偏移量的计算值为零时，终止调节。

较佳地，对所述预置位进行矫正之后：

所述采集单元进一步用于，针对所述预置位之外的其他预置位，分别采集当前图像并保存；

所述提取单元进一步用于，分别提取所述当前图像中的特征数据；

所述矫正单元进一步用于，分别将所述当前图像中的特征数据与预先保存的相应预置位的原始特征数据进行比较，获得每一个所述其他预置位相应的比较结果，以及，根据获得的每一个所述其他预置位相应的比较结果，对所述预置位的矫正结果进行修正。

这样经过多次反复调节，增加矫正的精度，提高矫正的有效性。

附图说明

图1为本发明实施例中球机预置位矫正流程图；

图2和图3为本发明实施例中球机实时监控图；

图4为本发明实施例中球机结构图。

具体实施方式

本发明实施例中，设计了一种球机预置位的矫正方法及装置，通过计算球机预置位偏移后的图像数据与预置位初始位置的原始图像数据的偏移量，以获得的偏移量作为参考，对球机预置位进行矫正，这样保证了监控的正确性及有效性，减少人工对球机监控的维护。

下面结合附图对本发明实施例优选的方案进行详细说明。

参阅图1所示，本发明实施例中，球机预置位矫正的过程如下：

步骤100：对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存。

在实际应用中，球机可预先对预置位进行设置，其中，每一个预置位对应一个监控位置，例如，在电力系统变电站视频监控系统中，通过球机对变电站的电力设备进行监控，每一个预置位可对应监控一个电力设备，这样，可通过对预置位的选择，调取相应的电力设备的监控画面。

球机是通过云台来控制上下左右的转动，实现全方位的监控的。云台在转动的过程中，会造成对机械转轴的磨损，从而影响机械转轴的精度。在此种情况下，球机的预置位将会发生偏移，从而球机的监控图像也会随之发生偏移，假设1号预置位对应监控1号电力设备，那么，当球机在调取1号预置位时，对应的1号电力设备的监控图像将会较之前正常的位置发生偏移，在偏移严重的情况下，可能导致1号电力设备偏移出监控范围，这样，就不能正确监视电力设备，从而影响对电力设备的视频分析。在球机的日常监控过程中，根据球机所监视的目标对象在监控图像中的位置信息，一旦发现预置位发生偏移，即预置位对应的目标对象发生偏移(如1号预置位对应监控的1号电力设备部分或全部偏移出监控画面)，则对偏移以后的图像进行采集，并保存所采集的偏移图像。

步骤110：提取所述偏移图像中的偏移特征数据。

具体地，在预处理阶段，针对不同的预置位采集对应的原始图像进行保存，例如，选定1号预置位，根据1号预置位对应的位置信息，采集1号电力设备的原始图像进行保存；选定2号预置位，根据2号预置位对应的位置信息，采集2号电力设备的原始图像进行保存。

对保存的原始图像进行分析，选取原始图像中的特征标识物，并针对选定的特征标识物提取原始特征数据，具体地，可针对选定的特征标识物提取该特征标识物在图像显示坐标系中的位置坐标。

如图2所示，在1号预置位对应的1号电力设备的原始图像中，选定三角形图案作为特征标识物，针对选定的该三角形图案提取特征数据，具体地，可以提取该三角形图案在图像显示坐标系中的位置信息，例如，在x轴的坐标(记为x1)和y轴的坐标(记为y1)。

针对步骤100中保存的偏移图像进行分析，根据预先保存的相应预置位的原始图像中所选定的特征标识物，在该偏移图像中选定相同的特征标识物，并在该偏移图像中提取该特征标识物的偏移特征数据。

例如，若该预置位为1号预置位，预先保存的的原始图像中选定的特征标志物为图2所示的三角形，那么，在确定1号预置位偏移后，在采集的偏移图像中仍然选定该三角形，同样的，提取该三角形在偏移图像显示坐标系中的位置坐标，假设，该三角形在x轴的坐标(记为x2)和在y轴的坐标(记为y2)。

步骤120：将偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对该预置位进行矫正。

具体地，将该特征标识物在该偏移图像中的位置坐标与该特征标识物在该原始图像中的位置坐标进行比较，计算坐标偏移量，根据该坐标偏移量，调节云台转轴位置，每调节一次，重新计算该坐标偏移量，确定该坐标偏移量的计算值为零时，终止调节。

例如，仍然以步骤100和步骤110中的1号预置位为例，特征标志物为预先选定的三角形，将该三角形在原始图像中的位置坐标和在偏移图像中的位置坐标进行比较，即将x1与x2、y1与y2分别进行比较，计算x1与x2的偏移量(记为Δx)，以及y1与y2的偏移量(记为Δy)，根据Δx和Δy的值，调节云台转轴位置，目的是将Δx和Δy的量缩小，每调节一次，重新采集当前的偏移图像，并对当前的偏移图像重新进行分析，提取三角形在当前偏移图像显示坐标中的位置坐标(记为x3与y3)，并计算x1与x3的偏移量(仍然记为Δx)，以及y1与y3的偏移量(仍然记为Δy)，直到Δx与Δy为零时(或者接近零时)，终止对云台转轴的调节，达到对预置位矫正的目的。

在对该预置位进行矫正之后，对矫正结果进行修正，具体修正过程为：

1、针对该预置位之外的其他预置位，分别采集当前图像并保存；

2、分别针对获得的当前图像进行分析，并提取当前图像中的特征数据；

3、分别将当前图像中的特征数据与预先保存的相应预置位的原始特征数据进行比较，获得每一个其他预置位相应的比较结果；

4、根据获得的每一个其他预置位相应的比较结果，对该预置位的矫正结果进行修正。

例如，在对1号预置位进行矫正之后，利用其他预置位进行矫正结果的修正，假设球机预设的预置位包括：1号预置位、2号预置位、3号预置位和4号预置位。

如图3所示，首先将预置位定位到2号预置位，针对2号预置位的位置，采集当前的图像并保存，假设2号预置位预先保存的原始图像中的特征标志物为矩形，以及该矩形在原始图像中的显示坐标中的位置坐标，那么，在当前的图像中，仍然以该矩形作为特征标志物，并采集该矩形在当前图像的显示坐标中位置坐标，将当前采集的位置坐标与之前保存的位置坐标进行比较，计算坐标偏移量，判断该偏移量是否为零，若为零，则证明1号预置位的矫正结果有效并正确；若不为零，且偏移量很大，则证明1号预置位的矫正结果有误差，在此种情况下，先根据2号预置位计算所得的坐标偏移量进行矫正，再切换到1号预置位进行重新采集图像，并进行分析以及矫正，这样经过多次反复调节，增加矫正的精度，提高矫正的有效性。

继续针对3号预置位以及4号预置位分别进行矫正结果的修正，修正方法与2号预置位的修正方法相同，在此不再赘述。

基于上述实施例，参阅图4所示，本发明实施例中，球机包括采集单元400、提取单元410以及矫正单元420。其中：

采集单元400，用于对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存；

提取单元410，用于提取偏移图像中的偏移特征数据；

矫正单元420，用于将偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对预置位进行矫正。

这样，当预置位发生偏移时，有效对预置位进行矫正，保证球机监控的正确性及有效性，减少了人工对球机监控的维护。

较佳地，在对目标对象进行实时监控之前：

采集单元400进一步用于，针对预置位采集原始图像并保存；

提取单元410进一步用于，选定原始图像中的特征标识物，并针对特征标识物分别提取原始特征数据，原始特征数据至少包括特征标识物在原始图像显示坐标系中的位置坐标。

较佳地，在提取偏移图像中的偏移特征数据时，提取单元410具体用于：

根据预先保存的相应预置位的原始图像中所选定的特征标识物，在偏移图像中选定相同的特征标识物，并在偏移图像中提取特征标识物的偏移特征数据，偏移特征数据至少包括特征标识物在偏移图像显示坐标系中的位置坐标。

较佳地，在将偏移特征数据与原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对预置位进行矫正时，矫正单元420具体用于：

将特征标识物在偏移图像中的位置坐标与特征标识物在原始图像中的位置坐标进行比较，计算坐标偏移量，根据坐标偏移量，调节云台转轴位置，每调节一次，重新计算坐标偏移量，确定坐标偏移量的计算值为零时，终止调节。

较佳地，对预置位进行矫正之后：

采集单元400进一步用于，针对预置位之外的其他预置位，分别采集当前图像并保存；

提取单元410进一步用于，分别提取当前图像中的特征数据；

矫正单元420进一步用于，分别将当前图像中的特征数据与预先保存的相应预置位的原始特征数据进行比较，获得每一个其他预置位相应的比较结果，以及，根据获得的每一个其他预置位相应的比较结果，对预置位的矫正结果进行修正。

这样经过多次反复调节，增加矫正的精度，提高矫正的有效性。

综上所述，本发明实施例中，球机对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存，以及提取该偏移图像中的偏移特征数据，并将该偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对该预置位进行矫正。这样，当预置位发生偏移时，有效对预置位进行矫正，保证球机监控的正确性及有效性，减少了人工对球机监控的维护，以及优化球机的运行系统。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种球机预置位的矫正方法，其特征在于，包括：

对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存；

提取所述偏移图像中的偏移特征数据；

将所述偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对目标对象进行实时监控之前，进一步包括：

针对预置位采集原始图像并保存；

选定原始图像中的特征标识物，并针对所述特征标识物提取原始特征数据，所述原始特征数据至少包括所述特征标识物在所述原始图像显示坐标系中的位置坐标。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，提取所述偏移图像中的偏移特征数据，具体包括：

根据预先保存的相应预置位的原始图像中所选定的特征标识物，在所述偏移图像中选定相同的特征标识物，并在所述偏移图像中提取所述特征标识物的偏移特征数据，所述偏移特征数据至少包括所述特征标识物在所述偏移图像显示坐标系中的位置坐标。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述偏移特征数据与所述原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正，具体包括：

将所述特征标识物在所述偏移图像中的位置坐标与所述特征标识物在所述原始图像中的位置坐标进行比较，计算坐标偏移量，根据所述坐标偏移量，调节云台转轴位置，每调节一次，重新计算所述坐标偏移量，确定所述坐标偏移量的计算值为零时，终止调节。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述预置位进行矫正之后，进一步包括：

针对所述预置位之外的其他预置位，分别采集当前图像并保存；

分别提取所述当前图像中的特征数据；

分别将所述当前图像中的特征数据与预先保存的相应预置位的原始特征数据进行比较，获得每一个所述其他预置位的比较结果；

根据获得的每一个所述其他预置位的比较结果，对所述预置位的矫正结果进行修正。

6.一种球机预置位的矫正装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于对目标对象进行实时监控的过程中，确定预置位发生偏移时，采集偏移图像并保存；

提取单元，用于提取所述偏移图像中的偏移特征数据；

矫正单元，用于将所述偏移特征数据与预先保存的相应预置位的原始图像的原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，在对目标对象进行实时监控之前：

所述采集单元进一步用于，针对预置位采集原始图像并保存；

所述提取单元进一步用于，选定原始图像中的特征标识物，并针对所述特征标识物分别提取原始特征数据，所述原始特征数据至少包括所述特征标识物在所述原始图像显示坐标系中的位置坐标。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在提取所述偏移图像中的偏移特征数据时，所述提取单元具体用于：

根据预先保存的相应预置位的原始图像中所选定的特征标识物，在所述偏移图像中选定相同的特征标识物，并在所述偏移图像中提取所述特征标识物的偏移特征数据，所述偏移特征数据至少包括所述特征标识物在所述偏移图像显示坐标系中的位置坐标。

9.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在将所述偏移特征数据与所述原始特征数据进行比较，根据获得的比较结果，对所述预置位进行矫正时，所述矫正单元具体用于：

将所述特征标识物在所述偏移图像中的位置坐标与所述特征标识物在所述原始图像中的位置坐标进行比较，计算坐标偏移量，根据所述坐标偏移量，调节云台转轴位置，每调节一次，重新计算所述坐标偏移量，确定所述坐标偏移量的计算值为零时，终止调节。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，对所述预置位进行矫正之后：

所述采集单元进一步用于，针对所述预置位之外的其他预置位，分别采集当前图像并保存；

所述提取单元进一步用于，分别提取所述当前图像中的特征数据；

所述矫正单元进一步用于，分别将所述当前图像中的特征数据与预先保存的相应预置位的原始特征数据进行比较，获得每一个所述其他预置位相应的比较结果，以及，根据获得的每一个所述其他预置位相应的比较结果，对所述预置位的矫正结果进行修正。