CN105933660A - 一种监控摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种监控摄像装置，包括：广角相机1、长焦相机2转动模块及反射镜8，其中，所述转动模块驱动所述反射镜8转动；所述长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面；所述长焦相机1的监控区域位于所述广角相机2的监控区域内。采用本申请的技术方案，可以有效加快转动模块的驱动响应，从而更为迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。

Description

一种监控摄像装置
技术领域
本申请涉及监控技术领域，特别涉及一种监控摄像装置。
背景技术
现有的枪球联动系统是将长焦相机固定安装在云台支架上，需要调整长焦相机的监控视野范围时，驱动云台转动以带动长焦相机随云台支架同时进行水平转动或俯仰转动。
由于云台及长焦相机的质量和转动惯量都很大，因此，云台转动的响应速度缓慢，从而影响长焦相机转动的响应时间，而无法做到迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。
发明内容
本申请实施例提出了一种监控摄像装置，用以克服现有技术中存在的球机转动的响应时间较慢的不足。
本申请实施例提供了一种监控摄像装置，包括：广角相机1、长焦相机2转动模块及反射镜8，其中，
所述转动模块驱动所述反射镜8转动；
所述长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面；
所述长焦相机1的监控区域位于所述广角相机2的监控区域内。
优选地，所述监控摄像装置还包括：云台5，所述云台5位于所述转动模块与所述反射镜8之间，所述云台5与所述反射镜8的底部及一侧侧边连接，所述转动模块驱动所述云台5转动，所述云台5带动所述反射镜8同步转动。
优选地，所述转动模块包括：
水平转动模块6，所述水平转动模块6用于驱动驱动所述云台5进行水平转动，所述云台5带动所述反射镜8同步进行水平转动。
优选地，所述转动模块包括：
俯仰转动模块7，所述俯仰转动模块7用于驱动驱动所述云台5进行俯仰转动，所述云台5带动所述反射镜8同步进行俯仰转动。
优选地，所述水平转动模块6或所述俯仰转动模块7为超声波电机。
优选地，所述监控摄像装置还包括：前端视频分析处理模块3，所述前端视频分析处理模块3接收来自所述广角相机1的监控数据；根据所述监控数据确定监控目标；根据所述监控目标确定所述转动模块的驱动信号，以使所述转动模块根据所述驱动信号驱动反射镜8转动。
优选地，根据所述监控数据确定监控目标，具体包括：
根据所述监控数据采用目标检测算法确定监控目标，所述目标检测算法包括：尺度不变特征变换SIFT算法、FAST算法、基于快速实时识别目标特征ORB算法、基于特征点的目标或者图像匹配BRIEF算法或基于加速鲁棒性特征SURF算法。
优选地，所述监控摄像装置还包括：相机支架4，所述广角相机1、所述长焦相机2及所述反射镜8连接至所述相机支架4。
优选地，所述反射镜8为平面反射镜、凹面反射镜或凸面反射镜。
本申请有益效果如下：
本申请实施例提供了一种监控摄像装置包括广角相机1、长焦相机2转动模块及反射镜8，其中，所述转动模块驱动所述反射镜8转动；所述长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面；所述长焦相机1的监控区域位于所述广角相机2的监控区域内，由于转动模块直接驱动反射镜转动来实现长焦相机监控视野范围的调整，而不是驱动长焦相机转动，因为反射镜的质量远远小于长焦相机的质量，即，大大降低了转动模块驱动对象的质量和惯量，可以有效加快转动模块的驱动响应，从而更为迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。
附图说明
下面将参照附图描述本申请的具体实施例。
图1为本申请实施例中监控摄像装置的结构示意图，其中，1为广角相机，2为长焦相机，3为前端视频分析处理模块，4为相机支架，5为云台，6为水平转动模块，7为俯仰转动模块，8为反射镜。
图2为本申请实施例中的监控摄像装置的运行方法示意图。
具体实施方式
为了使本申请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。并且在不冲突的情况下，本说明书中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
在实现本申请的过程中，发明人发现，现有的枪球联动方案是根据枪机(广角相机)监控视野范围内通过手动选择或自动检测到确定监控目标的位置，进而调整球机(长焦相机)位置来跟踪该监控目标。通常，枪机采用固定不动的广角相机，由两个相互垂直的电机驱动球机转动，通过直接旋转球机实现球机监控视野范围的调整。当球机质量较大时，由于惯性因素，会影响球机转动的响应时间，而无法做到迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。
针对上述问题，本申请中提供了一种监控摄像装置，该监控摄像装置中包括了广角相机1、长焦相机2转动模块及反射镜8，所述转动模块驱动所述反射镜8转动；所述长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面；所述长焦相机1的监控区域位于所述广角相机2的监控区域内。其中，长焦相机2与反射镜8保持一定的夹角，即，长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面，同时，所述长焦相机2的监控区域位于所述广角相机1的监控区域内，由于将现有方案中的直接驱动长焦相机2转动来实现长焦相机2监控视野范围调整的方案改进为直接驱动反射镜8转动，从而实现长焦相机2监控视野范围调整，由于反射镜的质量远远小于长焦相机的质量，本申请实施例提供的监控摄像装置大大降低了转动模块驱动对象的质量和惯量，可以有效加快转动模块的驱动响应，从而更为迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。
本申请实施例中的方案可以应用于任何的监控系统或场所，例如，道路、商场、施工工地等等。
实施例一
图1为本申请实施例中监控摄像装置的结构示意图，如图1所示，该监控摄像装置可以包括：广角相机1、长焦相机2转动模块及反射镜8，其中，
所述转动模块驱动所述反射镜8转动；
所述长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面；
所述长焦相机1的监控区域位于所述广角相机2的监控区域内。
具体实施中，所述监控摄像装置还可以包括：基座1，支撑座2，所述广角相机1、所述长焦相机2及所述反射镜8固定于所述基座1上，所述基座1与所述支撑座2连接。所述基座1用于所述监控摄像装置的模块。
具体的，所述监控摄像装置还可以包括：所述监控摄像装置还可以包括：相机支架4，所述广角相机1、所述长焦相机2及所述反射镜8连接至所述相机支架4。
所述长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面，即，位于监控区域的光线入射至所述反射镜8，经所述反射镜8的反射至所述长焦相机2，具体的，所述长焦相机可以与所述位于监控区域的光线的反射线的夹角可以为0°，也可以保持在一定的范围内(例如，该所述长焦相机可以与所述位于监控区域的光线的反射线的夹角小于10°或25°，上述的夹角度数仅作示例性说明，不做具体限定)，以保证所述长焦相机2能够通过反射镜获取监控区域的监控画面。
反射镜是一种利用反射定律工作的光学元件，采用反射镜得到的图象可以保证度高，且精确无偏差，画质更清晰，色彩更逼真。
为了保证所述长焦相机2的监控区域位于所述广角相机1的监控区域内，且能够完成对监控目标的高清监控，所述广角相机与所述反射镜入射光线的夹角可以为0°，也可以保持在一定的范围内(例如，该所述广角相机可以与所述位于监控区域的光线的入射线的夹角小于30°或40°，上述的夹角度数仅作示例性说明，不做具体限定)。
具体的，当监控区域发生变化或者根据实际需要进行调整时，可以通过手动或电动控制的方式来控制转动模块驱动反射镜8转动，通过与反射镜8连接的转动模块驱动所述反射镜8转动，以使长焦相机2通过反射镜8获取变化或调整后的监控区域的图像。
具体实施中，广角相机1、长焦相机2、转动模块和反射镜8的数量可以根据实际监控的需要来确定，例如，对于监控区域较小的情况，只需要一个广角相机1、一个长焦相机2、一个转动模块和一个反射镜8即可满足监控需求。对于监控区域较广的情况，则可以设置多套广角相机1、长焦相机2、转动模块和反射镜8，以满足监控工作的需要，具体的数量这里不做具体限定。
本申请实施例提供了一种监控摄像装置包括广角相机1、长焦相机2转动模块及反射镜8，其中，所述转动模块驱动所述反射镜8转动；所述长焦相机2通过所述反射镜8的反射光线获取监控区域的监控画面；所述长焦相机1的监控区域位于所述广角相机2的监控区域内，由于转动模块直接驱动反射镜转动来实现长焦相机监控视野范围的调整，而不是驱动长焦相机转动，因为反射镜的质量远远小于长焦相机的质量，即，大大降低了转动模块驱动对象的质量和惯量，可以有效加快转动模块的驱动响应，从而更为迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。
实施中，所述监控摄像装置还可以包括：云台5，所述云台5位于所述转动模块与所述反射镜8之间，所述云台5与所述反射镜8的底部及一侧侧边连接，所述转动模块驱动所述云台5转动，所述云台5带动所述反射镜8同步转动。
如图1所示，具体实施中，可以在所述转动模块和所述反射镜8之间设置云台5，云台5分别与反射镜8的底部及一侧侧边连接。
实施中，所述转动模块可以包括：
水平转动模块6，所述水平转动模块6用于驱动驱动所述云台5进行水平转动，所述云台5带动所述反射镜8同步进行水平转动。所述云台5被所述转动模块驱动进行转动，进而带动与其连接的反射镜8同步转动。
具体的，本申请实施例中的监控摄像装置还可以包括：反射镜架用于固定反射镜8，反射镜架(附图中所示反射镜8的边缘即为反射镜架)与云台5连接，通过水平转动模块驱动云台5转动，再由云台5带动反射镜架及反射镜8同步进行水平转动，可以在同一水平面灵活调整反射镜8的方向，以灵活调整反射镜8与长焦相机2之间的夹角，适应监控区域的调整。
实施中，所述转动模块可以包括：
俯仰转动模块7，所述俯仰转动模块7用于驱动驱动所述云台5进行俯仰转动，所述云台5带动所述反射镜8同步进行俯仰转动。
具体的，反射镜架与所述云台5连接，通过俯仰转动模块驱动云台5转动，再由云台5带动反射镜架及反射镜8同步进行俯仰转动，可以灵活调整反射镜的俯仰角度，以灵活调整反射镜8与长焦相机2之间的夹角，适应监控区域的调整。
实施中，所述水平转动模块6或所述俯仰转动模块7可以为超声波电机。
具体的，超声波电动机是以超声频域的机械振动为驱动源的驱动器。超声电机是典型的机电一体化产品，由电机本体和控制驱动电路两部分组成，涉及到振动学、波动学、材料学、摩擦学、电子科学、计算技术和实验技术等多个领域。与传统的电机不同，超声波电机无绕组和磁极，无需通过电磁作用产生运动力。一般由振动体(相当于传统电机中的定子，由压电陶瓷和金属弹性材料制成)和移动体(相当于传统电机中的转子，由弹性体和摩擦材料及塑料等制成)组成。在振动体的压电陶瓷振子上加高频交流电压时，利用逆压电效应或电致伸缩效应使定子在超声频段(频率为20KHZ以上)产生微观机械振动。并将这种振动通过共振放大和摩擦耦合变换成旋转或直线型运动。
与传统电机相比，它具有以下特点与优点：低速大力矩输出；功率密度高；起停控制性好；可实现直接驱动；可实现精确定位；容易制成直线移动型马达；噪音小：无电磁干扰亦不受电磁干扰；需使用耐磨材料(接触型USM)和高频电源等。但它也有自己的缺点，如：功率小；寿命短等。
超声电机的两个显著特点是：1)低速大力矩输出：2)保持力矩大，宏观表现为起停控制性好。超声电机能大力矩输出是因为激振元件采用大功率密度的压电陶瓷材料。同尺寸的超声微电机的力矩比静电微电机高3-4个量级：比电磁微电机高且输出转速也比其它类型的微电机低。超声电机的保持力矩至少是最大输出力矩的2倍多，具有大的保持力矩是因为电机的定、转子间依靠摩擦力实现转子的驱动。由于以上特点，与超声电机相连接的系统无须齿轮减速机构和制动机构，简化了应用系统的结构。超声波电机有着诱人的应用前景，成为研究的一大热点。具体地说，有以下几方面：信息机器、光学仪器、微机器人、医疗机器、探测系统、精密加工等。超声电机的发展趋势是：大力矩、小尺寸、高效率、长寿命。
由于超声波的启动转矩大，加速时间短(例如，通常为2毫秒至50毫秒。而步进电机或者直流电机的启动转矩较低，加速时间长，通常为200毫秒至2秒)，反射镜8的转动时响应速度可大幅提高(包括：转动的启动和停止速度大幅提高)，可以对监控目标快速进行特写跟踪和捕捉。
从理论上来说，只要是能够驱动反射镜转动的其它的装置或模块也是可以实施本方案的，超声波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)。
实施中，所述监控摄像装置还可以包括：前端视频分析处理模块3，所述前端视频分析处理模块3接收来自所述广角相机1的监控数据；根据所述监控数据确定监控目标；根据所述监控目标确定所述转动模块的驱动信号，以使所述转动模块根据所述驱动信号驱动反射镜8转动。
，并可以根据确定的监控目标在广角相机1监控图像中的像素位置及长焦相机2与广角相机1监控图像的相对位置关系，确定转动模块的驱动信号，并输出所述驱动信号至转动模块对其进行控制。
实施中，根据所述监控数据确定监控目标，可以具体包括：
根据所述监控数据采用目标检测算法确定监控目标，所述目标检测算法包括：尺度不变特征变换SIFT算法、FAST算法、基于快速实时识别目标特征ORB算法、基于特征点的目标或者图像匹配BRIEF算法或基于加速鲁棒性特征SURF算法。
具体实施中，根据监控数据确定监控目标通过SIFT(Scale-invariant featuretransform，尺度不变特征变换)算法、FAST算法、ORB(Oriented Fast andRotated，基于快速实时识别目标特征)算法、BRIEF(Binary Robust IndependentElementary Features，基于特征点的目标或者图像匹配)算法、SURF(SpeededUp Robust Features，基于加速鲁棒性特征)算法实现。
从理论上来说，只要是能够确定监控目标的其它的技术也是可以实施本方案的，SIFT、FAST、ORB、BRIEF和SURF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SIFT、FAST、ORB、BRIEF和SURF的方式，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的方式。
实施中，所述反射镜8可以为平面反射镜、凹面反射镜或凸面反射镜。
具体实施中，所述反射镜8可以为平面反射镜、凹面反射镜或凸面反射镜。优选地，反射镜8为平面反射镜。反射镜8可以是任意形状。优选地，反射镜8为圆形。
实施例二
上述实施例一描述了本申请实施例提供的监控摄像装置的结构，接下来在实施例一的基础上，对该监控摄像装置的运行方法进行示例性说明。
图2为本申请实施例中的监控摄像装置的运行方法示意图，如图2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201：前端视频分析处理模块从广角相机获取监控数据。
具体的，前端视频分析处理模块3可以实时地、周期性地或非周期性(例如，监控事件触发)从广角相机1获取监控数据(监控数据可以为视频数据或图像数据)，该监控数据为广角相机1监控获取的。
步骤202：前端视频分析处理模块根据监控数据确定监控目标。
前端视频分析处理模块3可以以帧为单位从监控数据的监控图像中确定一个或多个监控目标，根据监控数据确定监控目标通过SIFT(Scale-invariantfeature transform，尺度不变特征变换)算法、FAST算法、ORB(Oriented Fast andRotated，基于快速实时识别目标特征)算法、BRIEF(Binary Robust IndependentElementary Features，基于特征点的目标或者图像匹配)算法、SURF(SpeededUp Robust Features，基于加速鲁棒性特征)算法实现。
步骤203：根据所述监控目标在广角相机监控画面中的坐标位置，以及广角相机与长焦相机监控视线的相对关系，确定转动模块的驱动信号。
具体的，根据所述监控目标在广角相机1监控画面中的位置及所述广角相机1的监控图像面积、像素等，确定所述监控目标在广角相机1监控画面中的坐标位置。
用两个相机(这里的两个相机分别是广角相机1和长焦相机2)拍摄同一物体，则是广角相机1和长焦相机2的监控画面或图像之间存在一定的对应关系。广角相机1和长焦相机2广角相机1与长焦相机2监控视线的相对关系可以是预先设置的，也可以是根据广角相机1和长焦相机2广角相机1与长焦相机2实时的监控画面或图像动态计算确定的。
确定广角相机1和长焦相机2广角相机1与长焦相机2监控视线的相对关系后，可以根据所述监控目标在广角相机1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2监控画面中的特定位置时，需要对长焦相机2的监控方向的调整。
进一步的，长焦相机2通过反射镜8获取监控目标，即，对长焦相机2的监控角度的调整是通过转动反射镜8来实现的，因此，可以根据对长焦相机2的监控方向的调整数据以及反射镜8转动与长焦相机10监控方向之间的相对关系，确定转动模块的驱动信号。所述转动模块的驱动信号可以采用脉冲电信号等形式输出。
步骤204：将转动模块的驱动信号输出至转动部件，通过转动模块驱动云台转动，云台带动反射镜同步转动。
具体的，将转动模块的驱动信号输出至转动模块，通过转动模块驱动反射镜8转动，以使长焦相机2通过转动后的反射镜8获取到该监控目标的图像，使该监控目标位于长焦相机2监控画面的特定位置(例如，可以使该监控目标位于长焦相机2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)。
通过转动模块驱动反射镜8转动，具体的，可能仅由水平转动模块或俯仰转动模块驱动反射镜8的转动，也可能需要水平转动模块和俯仰转动模块同时或先后驱动反射镜8的转动。驱动模块对反射镜8的驱动说明请参见实施例一中的说明，这里不再赘述。
步骤205：长焦相机5通过反射镜对监控目标进行抓拍。
具体的，长焦相机2通过反射镜对监控目标的抓拍可以是周期性地抓拍(例如，每隔5秒钟、2分钟或10分钟等，不作具体限定)，也可以是在监测到特定的异常行为(例如，摔倒或暴力攻击行为等等，这里不做具体限定)时进行抓拍，或者是监测到特定的异常行为之后进行抓拍，这里不做具体限定。
本申请实施例二中的一种监控摄像装置，基于广角相机、长焦相机、转动模块和反射镜的有效结合，由于转动模块直接驱动反射镜转动来实现长焦相机监控视野范围的调整，而不是驱动长焦相机转动，因为反射镜的质量远远小于长焦相机的质量，即，大大降低了转动模块驱动对象的质量和惯量，可以有效加快转动模块的驱动响应，从而更为迅速调整球机的监控视野对监控目标进行追踪。
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 (9)

1.一种监控摄像装置，其特征在于，包括：广角相机(1)、长焦相机(2)转动模块及反射镜(8)，其中，
所述转动模块驱动所述反射镜(8)转动；
所述长焦相机(2)通过所述反射镜(8)的反射光线获取监控区域的监控画面；
所述长焦相机(1)的监控区域位于所述广角相机(2)的监控区域内。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：云台(5)，所述云台5位于所述转动模块与所述反射镜8之间，所述云台5与所述反射镜(8)的底部及侧边连接，所述转动模块驱动所述云台(5)转动，所述云台(5)带动所述反射镜(8)同步转动。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述转动模块包括：
水平转动模块(6)，所述水平转动模块(6)用于驱动驱动所述云台(5)进行水平转动，所述云台(5)带动所述反射镜(8)同步进行水平转动。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述转动模块包括：
俯仰转动模块(7)，所述俯仰转动模块(7)用于驱动驱动所述云台(5)进行俯仰转动，所述云台(5)带动所述反射镜(8)同步进行俯仰转动。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述水平转动模块(6)或所述俯仰转动模块(7)为超声波电机。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：前端视频分析处理模块(3)，所述前端视频分析处理模块(3)接收来自所述广角相机(1)的监控数据；根据所述监控数据确定监控目标；根据所述监控目标确定所述转动模块的驱动信号，以使所述转动模块根据所述驱动信号驱动反射镜(8)转动。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，根据所述监控数据确定监控目标，具体包括：
根据所述监控数据采用目标检测算法确定监控目标，所述目标检测算法包括：尺度不变特征变换SIFT算法、FAST算法、基于快速实时识别目标特征ORB算法、基于特征点的目标或者图像匹配BRIEF算法或基于加速鲁棒性特征SURF算法。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：相机支架(4)，所述广角相机(1)、所述长焦相机(2)及所述反射镜(8)连接至所述相机支架(4)。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射镜(8)为平面反射镜、凹面反射镜或凸面反射镜。
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