CN105872325A - 一种图像获取系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种图像获取系统，包括：图像获取装置，用于获取第一区域的图像；第一反射部件；第二反射部件；以及长焦相机，通过所述第一反射部件和第二反射部件的连续反射光线获取第二区域的图像，其中，所述第二区域位于所述第一区域内。采用本申请实施例中的方案，能够在实现大范围监控的同时，对大范围内的特定位置实现高图像质量的监控。

Description

一种图像获取系统

技术领域

本申请涉及图像处理领域，具体涉及一种图像获取系统。

背景技术

监控摄像系统是用于安防监控方面的摄像系统。通常，监控摄像系统可以捕捉一定范围内的人或物的图片或视频。现有的监控摄像系统大多是固定安装于某一固定位置的摄像装置，该摄像装置自身可以旋转以满足不同角度的监控要求。

但是，目前的监控摄像装置对于面积较大或距离较远的监控区域，无法实现高图像质量的监控。

发明内容

本申请实施例中提供了一种图像获取系统，用于解决现有技术中存在的对大面积或远距离的监控场景获取的图像质量不高的技术问题。

根据本申请实施例中的一个方面，提供了一种图像获取系统，包括：图像获取装置，用于获取第一区域的图像；第一反射部件；第二反射部件；以及长焦相机，通过所述第一反射部件和第二反射部件的连续反射光线获取第二区域的图像，其中，所述第二区域位于所述第一区域内。

可选地，该图像获取装置包括：广角相机或摄像机。

可选地，该第一反射部件具体包括：一个或多个固定反射镜；以及一个或多个固定反射镜架，用于固定安装该一个或多个固定反射镜。

可选地，该第二反射部件具体包括：旋转反射镜；以及旋转反射镜架，该旋转反射镜以可俯仰运动的方式安装于该旋转反射镜架上。

可选地，该系统，还包括：旋转部件，用于驱动该第二反射部件旋转。

可选地，该旋转部件具体包括：水平旋转电机，该水平旋转电机的输出轴与该旋转反射镜架固定连接，用于驱动该旋转反射镜水平旋转。

可选地，该旋转部件具体包括：俯仰旋转子部件，该俯仰旋转子部件与该旋转反射镜架固定连接，用于驱动该旋转反射镜俯仰运动。

可选地，该俯仰旋转子部件具体包括：俯仰旋转电机；主同步带轮，该主同步带轮与该俯仰旋转电机的输出轴连接；同步带；辅同步带轮，该辅同步带轮通过该同步带与该主同步带轮连接，并与该旋转反射镜连接。

可选地，该系统，还包括：控制部件，用于确定该图像获取装置获取的监控图像中的特定目标；并根据该特定目标与该长焦相机的位置关系，确定该旋转反射镜的水平旋转角度和/或俯仰旋转角度；根据该水平旋转角度和俯仰旋转角度输出控制信号至该旋转部件以驱动该旋转部件旋转；并通过该旋转部件的旋转，驱动该旋转反射镜旋转该水平旋转角度和/或俯仰旋转角度，以使该特定目标位于第二区域内。

可选地，该系统，还包括：基座，该图像获取装置、该长焦相机、水平旋转电机、一个或多个固定反射镜架、旋转反射镜架安装于该基座上。

可选地，该系统，还包括：相机架，该长焦相机安装于该相机架上，该相机架安装于基座上。

本申请有益效果如下：

本申请实施例提供了一种图像获取系统，通过图像获取装置监控第一区域，并通过两个反射部件的连续反射光线，使长焦相机能够对第一区域内的第二区域进行监控，以实现对第一区域内的第二区域的高清图像获取，从而能够在实现大范围监控的同时，对大范围内的特定位置实现高图像质量的监控。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例一的图像获取系统的结构示意图；

图2是根据本申请实施例一的图像获取系统的结构俯视图；

图3是根据本申请实施例一的图像获取系统的结构侧面图；

图4为本申请实施例一中的图像获取系统的运行方法流程图。

具体实施方式

现有的智能安防监控通常是在嵌入式视频服务器中，集成智能行为识别算法，并对画面场景中的人或车辆的行为进行识别、判断，并在适当的条件下，产生报警提示用户。但是，在实际的监控应用中，可能存在为使监控范围增大，监控设备不得不设置较远，而使得获取的监控图像质量较差的情况。

为解决上述问题，本申请实施例中提供了一种图像获取系统，通过图像获取装置监控第一区域，并通过两个反射部件的连续反射光线，使长焦相机能够对第一区域内的第二区域进行监控，以实现对第一区域内的第二区域的高清图像获取，从而能够在实现大范围监控的同时，对大范围内的特定位置实现高图像质量的监控。

在具体实施时，可以采用广角相机负责所监控区域内预定目标，例如，人或车的跟踪和定位，将长焦相机与固定反射镜呈一定角度布置，旋转反射镜的初始位置与固定反射镜呈一定角度布置，并控制反射镜精确的水平和俯仰转动，实现长焦镜头对监控区域内人和车的高清抓拍，从而更好的实现准确监控。

本申请实施例中的方案可以应用于多种图像采集场景或场所，例如，监控场景；尤其是面积较大或距离较大的场所的监控，例如，道路、商场、银行、施工工地等等。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1是根据本申请实施例一的图像获取系统100的结构示意图。

如图1所示，图像获取系统100可以包括：基座1、广角相机3、长焦相机4、第一反射镜6、第二反射镜10。

图2示出了根据本申请实施例一的图像获取系统的结构俯视图。如图2所示，在长焦相机4安装于例如广角相机3的图像获取装置的正后方一定距离时，由于广角相机的遮挡，长焦相机无法直接获取广角相机监控范围内的图像，此时，可以设置两面或两面以上的反射镜以使长焦相机获取到广角相机监控范围内的图像。

具体地，可以在广角相机与长焦相机的中间位置设置一面反射镜，该反射镜的镜面与垂直长焦相机的镜头的方向呈45度角；另一面反射镜设置在垂直于广角相机、长焦相机的连线、且以第一面反射镜的中心位置作为交点的垂直延长线上，镜面与第一面反射镜平行。此时，广角相机监控范围内的光线可以通过两面反射镜进入长焦相机的镜头。

在具体实施时，长焦相机可以安装于图像获取装置的正后方；也可以安装于图像获取装置的斜后方等位置，本申请均不作限制；本领域技术人员应当理解，所有通过两面反射镜的连续反射，能够将长焦相机的监控范围调整至落入图像获取装置的监控范围的方案，均在本申请的保护范围之内。在具体实施时，该图像获取装置除是广角相机之外，还可以是普通相机、摄像机等图像获取装置，本申请对此均不作限制。

在具体实施时，如果长焦镜头用于对监控范围内的某一特定位置进行高清监控，则该第一反射镜6、第二反射镜10可以均设置为固定反射镜；如果想要根据需要将长焦镜头的监控范围在广角相机的监控范围内进行调整，则可以将两个反射镜中的一个设置为固定的反射镜，另一个设置为可以旋转的反射镜；还可以根据需要将两个反射部件均设置为可旋转的反射镜，本申请均不作限制。

在具体实施时，为便于控制，可以将一面反射镜设置为固定反射镜，另一面反射镜设置为旋转反射镜。由于长焦相机的位置通常是固定的，因此可以将反射光线入射长焦相机的第一反射镜6设置为固定反射镜，第二反射镜10设置为旋转反射镜。

在具体实施时，该一个或多个固定反射镜可以固定安装于一个或多个固定反射镜架上；也可以直接安装于基座上。

继续参照图1，在固定反射镜可以固定安装于一个或多个固定反射镜架上时，还可以包括：第一反射镜架5，第一反射镜6固定安装于第一反射镜架5上；以及第二反射镜架11，第二反射镜10以可俯仰运动的方式安装于该旋转反射镜架上。

具体地，该旋转反射镜架可以包括两个插孔，该旋转反射镜的镜面两侧可以固定连接有两个可分别插入插孔的卡钉，在将卡钉插入插孔后，该旋转反射镜可以竖直的架在旋转反射镜架上；在对卡钉进行转动时，旋转反射镜可以俯仰运动；在对镜架水平旋转时，该旋转反射镜可以随镜架水平旋转。应当理解，旋转反射镜与旋转反射镜架的连接方式仅为示例的目的而举出，并不用于限制本申请。

广角相机3可以直接固定在基座1上；长焦相机4可以固定于相机座7上，相机座7固定在基座1上，固定反射镜6通过固定反射镜架5固定于基座1上。

在具体实施时，可以通过手动或电动控制的方式来调整旋转反射镜的方向，以使长焦相机的监控范围在广角相机的监控范围内移动。在通过电动控制的方式调整旋转反射镜的方向时，该系统还可以包括：旋转部件，用于驱动该第二反射部件旋转。具体地，该旋转部件可以包括水平旋转电机2和俯仰旋转电机9。

图3示出了根据本申请实施例一的图像获取系统的结构侧面图。如图3所示，水平旋转电机2固定在基座1上，并且可以位于基座的下方。该水平旋转电机用于驱动旋转反射镜架11的水平旋转运动。

具体地，旋转反射镜架11与水平旋转电机2的输出轴连接，旋转反射镜10安装于旋转反射镜架11上；水平旋转电机通过驱动旋转反射镜架11带动旋转反射镜10水平转动。

俯仰旋转电机9固定在旋转反射镜架11上，主同步带轮12与俯仰旋转电机9的输出轴连接，通过同步带13与辅同步带轮14连接，该辅同步带轮14与该旋转反射镜10连接，实现俯仰旋转电机9对旋转反射镜10的俯仰运动驱动。

具体地，水平旋转电机和俯仰旋转电机均可以采用步进电机实现。

步进电机是一种感应电机，是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。步进电机的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

在非超载的情况下，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

从理论上来说，只要是能够驱动旋转反射镜水平转动和/或俯仰转动的其它的装置或部件也是可以实施本方案的，步进电机仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本申请，但不意味仅能使用步进电机一种方式，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的方式(例如，电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等)。

具体的，考虑到实际使用中因监控区域调整或改变的调整对旋转反射镜的水平转动的驱动幅度可能较大，为快速响应因监控区域调整或改变的调整，可以使用大步进电机作为水平旋转电机。

在具体实施时，为记录旋转反射镜水平转动和俯仰转动的初始位置和实时位置，还可以将水平旋转电机的输出轴与绝对值编码器相连接。

具体的，绝对值编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线......2ⁿ线(n为自然数)编排。在绝对值编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2⁰到2^n-1的唯一的2进制编码(格雷码)，这就称为n位绝对值编码器。这样的绝对值编码器编码器是由光电码盘进行记忆的。绝对值编码器由机械位置确定编码，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，需要时实时读取绝对值编码器的位置即可。

从理论上来说，只要是能够反馈或检测旋转反射镜水平转动角度的其它的装置或部件也是可以实施本方案的，绝对值编码器仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本申请，但不意味仅能使用绝对值编码器一种方式，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的方式(例如，增量编码器等)。

在通过电动控制的方式调整旋转反射镜的方向时，该系统还可以包括：控制板8，用于确定该广角相机3获取的监控图像中的特定目标；并根据该特定目标与该长焦相机4的位置关系，确定该旋转反射镜10的水平旋转角度和/或俯仰旋转角度；根据该水平旋转角度和俯仰旋转角度，分别输出控制信号至水平旋转电机2和/或俯仰旋转电机9，以驱动旋转反射镜10旋转该水平旋转角度和/或俯仰旋转角度，以使该特定目标位于第二区域内。

在具体实施时，广角相机3可以负责所监控区域内人或车的跟踪和定位，长焦相机4与固定反射镜6呈一定角度布置，旋转反射镜10的初始位置与固定反射镜6呈一定角度布置，通过视觉技术，控制反射镜6精确的水平和俯仰转动，实现长焦相机4对监控区域内人和车的高清抓拍，从而更好的实现准确监控。

上述实施例中对根据本申请实施例一的图像获取系统的结构进行了描述，下面将结合具体的应用，对根据本申请实施例二的图像获取系统的运行机制进行示例性说明。

实施例二

图4为本申请实施例一中的图像获取系统的运行方法流程图，如图4所示，本申请实施例二的运行方法可以包括如下的步骤：

步骤401：确定该广角相机3获取的监控图像中的特定目标。

具体的，可以根据广角相机3的监控图像，确定所监控区域内的监控目标。其中，监控目标的确定可以由人工手动在广角相机的监控画面或图像中通过点击操作等确定，也可以通过对广角相机3的监控图像进行图像识别的方式来确定。具体地，该特定目标可以是人、动物、也可以是车、ATM机、危险物品等。

具体地，还可以在广角相机3的监控图像检测到某一特征时，将具有该特征的对象作为监控目标。例如，在图像中识别出执行某一特定动作的人时，将该人作为监控目标，也可以在图像中识别出某一车牌号的车时，将该车辆作为监控目标。

应当理解，可以采用本领域技术人员常用的图像识别算法实现监控图像中某一特征的检测，本申请不作限制。

步骤402：确定该监控目标在广角相机3的监控画面中的坐标位置。

具体的，根据所述监控目标在广角相机3监控画面中的位置及所述广角相机3的监控图像面积、像素等，确定所述监控目标在广角相机3监控画面中的坐标位置。

步骤403：根据该特定目标与该长焦相机4的位置关系，确定该旋转反射镜10的水平旋转角度和/或俯仰旋转角度。

具体的，由于该特定目标来自由广角相机的监控图像，而广角相机和长焦相机的监控画面或图像之间存在一定的对应关系。因此，可以根据监控目标在广角相机3的监控画面中的坐标位置，确定该特定目标与该长焦相机4的位置关系；然后再据此，确定该旋转反射镜10的水平旋转角度和/或俯仰旋转角度，以使该特定目标进入长焦相机的监控范围。

具体地，广角相机和长焦相机的监控画面或图像之间存在的对应关系可以是预先设置的，也可以是根据广角相机和长焦相机拍摄的实时监控画面或图像动态计算确定的；例如，可以预先设置长焦相机的监控范围位于广角相机监控范围的正中央。

确定广角相机和长焦相机的监控画面或图像之间存在的对应关系后，可以根据所述监控目标在广角相机4监控画面中的坐标位置，确定使所述监控目标位于长焦相机5监控画面中的特定位置时，需要对长焦相机5的监控方向的调整。

假设，预先设置长焦相机、广角相机、固定反射镜、旋转反射镜的初始排列关系如图2所示，并且初始状态时，长焦相机的监控范围位于广角相机监控范围的正中央；此时发现特定目标位于广角相机监控范围的左上角；而可以计算得到旋转反射镜10的水平旋转角度和/或俯仰旋转角度分别为10度和5度。

步骤404：根据该水平旋转角度和俯仰旋转角度，分别输出控制信号至水平旋转电机2和/或俯仰旋转电机9，以驱动旋转反射镜10旋转该水平旋转角度和/或俯仰旋转角度，以使该特定目标位于第二区域内。

具体地，可以根据水平旋转角度生成水平方向的控制信号，并输出至水平旋转电机2；并且可以根据俯仰旋转角度生成垂直方向的控制信号，并输出至俯仰旋转电机9；该控制信号可以采用脉冲电信号等形式输出。

具体的，在将控制信号输出至水平旋转电机2和/或俯仰旋转电机9之后，通过水平旋转电机2和/或俯仰旋转电机9驱动旋转反射镜10转动，以使长焦相机通过转动后的旋转反射镜10获取到该特定目标的图像。具体地，可以使该特定目标位于长焦相机监控画面的特定位置，例如，可以使该特定目标位于长焦相机5监控画面的中心区域、左上角区域、右下角区域等等，这里不做具体限定。

在具体实施时，根据该特定目标与该长焦相机4的位置关系，可能仅需要水平旋转电机或俯仰旋转电机中的某一电机驱动反射镜10转动，也可能需要水平旋转电机或俯仰旋转电机同时或先后驱动反射镜10的转动，本申请对此均不作限制。

步骤405：长焦相机5通过反射镜6和10由对特定目标进行抓拍。

具体的，可以预先设置长焦相机对特定目标的监控策略，例如，可以是在旋转反射镜10转动至相应位置后，触发长焦相机立即以预定周期连续抓拍预定帧画片，或者连续抓拍预定时长，例如，每隔1秒钟连续抓拍20张图片，每隔1秒钟连续抓拍2分钟等；也可以是在广角相机的监控图像中再次监测到某一特征时，触发长焦相机执行预定策略；例如，在广角相机的监控图像中监测到某一特定行为，例如，疑似暴力行为发生时，触发旋转反射镜旋转至相应位置，并在暴力行为再次发生时，触发长焦相机对发出该暴力行为的对象进行抓拍。

应当理解，上述均为示例的目的而示出，并不用于限制本申请。

采用本申请实施例中的图像获取系统，通过图像获取装置监控第一区域，并通过两个反射部件的连续反射光线，使长焦相机能够对第一区域内的第二区域进行监控，以实现对第一区域内的第二区域的高清图像获取，从而能够在实现大范围监控的同时，对大范围内的特定位置实现高图像质量的监控。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。

尽管已描述了本申请的优选实施例，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申请范围的所有变更和修改。

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

Claims (11)

1.一种图像获取系统，其特征在于，包括：

图像获取装置，用于获取第一区域的图像；

第一反射部件；

第二反射部件；以及

长焦相机，通过所述第一反射部件和第二反射部件的连续反射光线获取第二区域的图像，其中，所述第二区域位于所述第一区域内。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像获取装置包括：广角相机或摄像机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一反射部件具体包括：

一个或多个固定反射镜；以及

一个或多个固定反射镜架，用于固定安装所述一个或多个固定反射镜。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二反射部件具体包括：

旋转反射镜；以及

旋转反射镜架，所述旋转反射镜以可俯仰运动的方式安装于所述旋转反射镜架上。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

旋转部件，用于驱动所述第二反射部件旋转。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述旋转部件具体包括：

水平旋转电机，所述水平旋转电机的输出轴与所述旋转反射镜架固定连接，用于驱动所述旋转反射镜水平旋转。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述旋转部件具体包括：

俯仰旋转子部件，所述俯仰旋转子部件与所述旋转反射镜架固定连接，用于驱动所述旋转反射镜俯仰运动。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述俯仰旋转子部件具体包括：

俯仰旋转电机；

主同步带轮，所述主同步带轮与所述俯仰旋转电机的输出轴连接；

同步带；

辅同步带轮，所述辅同步带轮通过所述同步带与所述主同步带轮连接，并与所述旋转反射镜连接。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：

控制部件，用于确定所述图像获取装置获取的监控图像中的特定目标；并根据所述特定目标与所述长焦相机的位置关系，确定所述旋转反射镜的水平旋转角度和/或俯仰旋转角度；根据所述水平旋转角度和俯仰旋转角度输出控制信号至所述旋转部件以驱动所述旋转部件旋转；并通过所述旋转部件的旋转，驱动所述旋转反射镜旋转所述水平旋转角度和/或俯仰旋转角度，以使所述特定目标位于第二区域内。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

基座，所述图像获取装置、所述长焦相机、水平旋转电机、一个或多个固定反射镜架、旋转反射镜架安装于所述基座上。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：

相机架，所述长焦相机安装于所述相机架上，所述相机架安装于基座上。