CN106559656B - 监控画面遮盖方法、装置及网络摄像机 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种监控画面遮盖方法、装置及网络摄像机，该方法包括：当网络摄像机处于当前空间位置时，在监控画面上设置一遮盖框；将所述监控画面的平面坐标转换成当前空间位置中的经纬度坐标，获得所述监控画面的平面坐标与经纬度坐标的第一关系式；在所述网络摄像机发生转动后，获取所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标；根据所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标以及所述第一关系式，计算所述遮盖框各顶点的最新平面坐标；根据所述遮盖框各顶点的最新平面坐标，调节遮盖框在所述监控画面上的位置。本申请在网络摄像机发生旋转后，自动矫正遮盖区域，从而始终遮挡住空间中同一目标物。
Description
技术领域
本申请涉及视频监控领域，尤其涉及一种监控画面遮盖方法、装置及网络摄像机。
背景技术
遮盖框是用户在网络摄像机实况界面上画的一个区域，用来遮挡空间上的隐私区域。
当前，IPC(Internet Protocol Camera，网络摄像机)的遮盖分为2D遮盖和3D遮盖。其中，2D遮盖是用户手动在画面中设置一个遮盖框，实况画面将这个遮盖框设置成黑色、白色或者马赛克。3D遮盖是云台位置发生变化时，遮盖框在监控画面上的位置也随之发生变化，以达到能够始终遮挡住空间中同一目标物的目的。但是网络摄像机整体发生旋转后，该网络摄像机所拍摄到的目标物在监控画面上的位置会改变，然而遮盖框在监控画面上的位置并没有改变，这就可能导致空间中原本被遮挡的目标物暴露，而原本无需遮挡的非目标物被遮挡。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种监控画面遮盖方法、装置及网络摄像机，以解决现有技术中存在的网络摄像机发生旋转后，监控画面上的遮盖框不随着目标物体位置变化而适应性改变的问题。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
根据本申请的第一方面，提供一种监控画面遮盖方法，应用于网络摄像机，所述方法包括：
当网络摄像机处于当前空间位置时，在监控画面上设置一遮盖框；
将所述监控画面的平面坐标转换成当前空间位置中的经纬度坐标，获得所述监控画面的平面坐标与经纬度坐标的第一关系式；
在所述网络摄像机发生转动后，获取所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标；
根据所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标以及所述第一关系式，计算所述遮盖框各顶点的最新平面坐标；
根据所述遮盖框各顶点的最新平面坐标，调节遮盖框在所述监控画面上的位置。
可选地，所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标的获取过程包括：
在网络摄像机当前空间位置时，根据所述遮盖框各顶点的平面坐标以及第一关系式，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前空间位置中的经纬度坐标；
在网络摄像机旋转后，根据所述网络摄像机的旋转角度以及所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前位置中的经纬度坐标，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标。
可选地，所述第一关系式为：
其中，F为监控画面上的某一个目标点，x、y为该目标点F在监控上的平面坐标，F_Longtitude、F_Latitude分别是目标点F的经纬度坐标，longtitude、latitude分别是网络摄像机机芯当前经纬度坐标，HA为监控画面的水平视角，W、H分别为监控画面的宽度、高度。
根据本申请的第二方面，提供一种监控画面遮盖装置，应用于网络摄像机，所述装置包括：
预设模块，当网络摄像机处于当前空间位置时，在监控画面上设置一遮盖框；
坐标转换模块，将所述监控画面的平面坐标转换成当前空间位置中的经纬度坐标，获得所述监控画面的平面坐标与经纬度坐标的第一关系式；
空间坐标获取模块，在所述网络摄像机发生转动后，获取所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标；
坐标反变换模块，根据所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标以及所述第一关系式，计算所述遮盖框各顶点的最新平面坐标；
位置调节模块，根据所述遮盖框各顶点的最新平面坐标，调节遮盖框在所述监控画面上的位置。
可选地，所述空间坐标获取模块包括：
第一坐标获取子模块，在网络摄像机当前空间位置时，根据所述遮盖框各顶点的平面坐标以及第一关系式，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前空间位置中的经纬度坐标；
第二坐标获取子模块，在网络摄像机旋转后，根据所述网络摄像机的旋转角度以及所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前位置中的经纬度坐标，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标。
可选地，所述第一关系式为：
其中，F为监控画面上的某一个目标点，x、y为该目标点F在监控上的平面坐标，F_Longtitude、F_Latitude分别是目标点F的经纬度坐标，longtitude、latitude分别是网络摄像机机芯当前经纬度坐标，HA为监控画面的水平视角，W、H分别为监控画面的宽度、高度。
根据本申请的第三方面，提供一种网络摄像机，包括上述监控画面遮盖装置。
可选地，所述网络摄像机还包括角度检测器，所述角度检测器用于记录所述网络摄像机的旋转角度。
本申请的有益效果：通过将监控画面的平面坐标投射到空间的球面坐标，在网络摄像机发生旋转后，将空间的实时球面坐标反射回监控画面的平面坐标，无需用户参与，在用户无感知的情况下，自动调整监控画面上的遮盖区域，以达到能够始终遮挡住空间中同一目标物的目的，从而保护目标物的信息。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请一示例性实施例示出的一种监控画面遮盖方法的流程图；
图2是本申请一示例性实施例示出的监控画面中的遮盖框在经纬度坐标系的位置关系示意图；
图3是本申请一示例性实施例示出的网络摄像机在一方向上确定遮盖区域的方法示意图；
图4是本申请一示例性实施例示出的网络摄像机在另一方向上确定遮盖区域的方法示意图；
图5是本申请一示例性实施例示出的网络摄像机水平旋转前后同一位置点在空间的关系示意图；
图6是本申请一示例性实施例示出的网络摄像机水平旋转前后同一位置点在纬度水平截面上的关系示意图；
图7是本申请一示例性实施例示出的一种监控画面遮盖装置的结构图；
图8是本申请一示例性实施例示出的网络摄像机的硬件结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
现有技术中，无论网络摄像机如何旋转，监控画面上的遮盖框的位置都不会发生变化，可能导致原本需要被遮挡的目标物在网络摄像机旋转后被暴露，不利于用户隐私的实际需求。为解决网络摄像机旋转后，遮盖框不能够始终遮挡住空间中同一目标物的问题，本实施例提供一种应用于网络摄像机的监控画面遮盖方法及装置，以根据网络摄像机的旋转来矫正遮盖框的位置，从而达到遮盖实际目标物不变的目的。
参见图1，本实施例提供一种监控画面遮盖方法，应用于网络摄像机，所述方法可以包括：
S101：当网络摄像机处于当前空间位置时，在监控画面上设置一遮盖框。
其中，监控画面是指所述网络摄像机所拍摄的监控图像，该监控图像可由该网络摄像机的监控屏幕显示或者通过显示设备(例如计算机)的显示屏幕进行显示。
遮盖框的形状和大小可根据待遮挡的目标物的形状和大小而设定，以实现通过该遮盖框遮挡所述目标物的目的。本实施例中，遮盖框设定为方形ABCD(正方形或长方形)。
参见图2，网络摄像机的机芯为X，ABCD为监控画面中的遮盖框在网络摄像机所在空间(即经纬度坐标系)的位置，O点为所述遮盖框的中心点位置，XO为垂直于所述遮盖框中心的虚构线段，线段XO在空间的经纬度坐标即为机芯在空间的经纬度坐标(longtitude，latitude)。
需要说明的是，机芯的当前经纬度坐标(longtitude，latitude)可以直接从网络摄像机驱动程序获取到。
S102：将所述监控画面的平面坐标(平面横坐标和平面纵坐标)转换成当前空间位置中的经纬度坐标，获得所述监控画面的平面坐标与经纬度坐标的第一关系式。
其中，所述网络摄像机当前空间位置的中心为所述网络摄像机的机芯位置。
参见图3和图4，X为网络摄像机机芯位置，O为遮盖框的中心位置，以网络摄像机机芯位置X为中心建立该网络摄像机当前空间位置的垂直标系，并以遮盖框的中心位置为中心建立该监控画面的垂直坐标系。a、b、c、d分别为监控画面上的遮盖框的四条边，其中，a、c为水平方向的边，b、d为垂直方向的边。
针对监控画面上的目标点F，当前监控画面的经纬度坐标(即线段XO的经纬度坐标)为(longtitude、latitude)，其中，当前监控画面的经纬度坐标可以从网络摄像机的机芯读取。
目标点F在监控画面的水平方向投影为点R、垂直方向投影为点S，FS和FR分别为目标点F与ac、bd的垂线，M和N分别为目标点F在网络摄像机所在空间水平方向的投影。
XF与XO的经度差值即为∠MXN(即∠FXS在网络摄像机所在空间水平方向的投影)，而XF与XO的纬度差值为∠FXN。此外，FS投影到网络摄像机所在空间水平方向的长度MN不变。
在网络摄像机处于当前空间位置时，目标点F的坐标(x，y)是已知的，故FS和FR的长度可以简单计算获得：
FS＝W/2-x
FR＝H/2-y (1)
公式(1)中，W为监控画面的宽度；
H为监控画面的高度。
监控画面中心垂线XO可以根据该监控画面的水平视角HA和垂直视角VA以及监控画面的宽度W、高度H获得：
目前，已知FS(即MN)长度，为计算XF与XO的经度差值∠MXN时，只需求得XM长度。
其中，XM为XS在网络摄像机所在空间水平方向上的投影，XS长度的计算公式为：
根据公式(1)、公式(2)和公式(3)即可计算出XS长度值。
接着，计算XS的纬度(即XS与网络摄像机所在空间水平方向的夹角)：
XS的纬度＝latitude-∠OXS
XM＝XS×cos(latitude-∠OXS)
由公式(4)，可计算XF与XO的经度差值∠MXN：
目标点F的经度F_Longtitude的计算公式为：
F_Longtitude＝(longtitude-∠MXN) (6)
目标点F的纬度F_Latitude的计算公式为：
其中，公式(7)中的XF长度计算公式为：
XN是XF在网络摄像机所在空间水平方向上的投影，根据已知的MN(即FS)长度值和公式(4)中计算的XM长度值，计算获得XN的长度：
根据公式(1)-(9)整理获得第一关系式：
公式(10)中，HA，VA为监控画面的水平和垂直视角，W和H分别为监控画面的宽度和高度，F为监控画面上的某一个目标点，x，y为该目标点F在监控上的坐标。
根据第一关系式，即可获得网络摄像机处于当前空间位置时，目标点F的经纬度坐标(F_Longtitude，F_Latitude)。
S103：在所述网络摄像机发生转动后，获取所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标。
本实施例中，在所述网络摄像机上设置角度检测器，该角度检测器用于记录所述网络摄像机的旋转角度，以较为直接、快速地获取网络摄像机的旋转角度。
角度检测器的类型可根据实际需要进行选择。
当然，网络摄像机的旋转角度也可根据驱动该网络摄像机转动的电机的转动角度来计算。
可选地，所述角度检测器是陀螺仪。当网络摄像机旋转(例如向左或向右)后，设在网络摄像机上的陀螺仪会记录摄像机的旋转角度β，网络摄像机的空间经纬度坐标也会同方向旋转。若监控画面中的遮盖框在空间经纬度坐标不进行改变，则会导致监控画面上的遮盖区域发生变化，故本实施例在网络摄像机旋转后，对监控画面上的遮盖框的位置进行调整，以使得监控画面上的遮盖框始终对同一目标物进行遮盖。
本实施例中，所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间中的经纬度坐标的获取过程包括：
在网络摄像机当前空间位置时，根据所述遮盖框各顶点的平面坐标以及第一关系式，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前空间位置中的经纬度坐标；
在网络摄像机旋转后，根据所述网络摄像机的旋转角度以及所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前位置中的经纬度坐标，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标。
在一实施例中，参见图5，网络摄像机水平旋转，遮盖框上的某一点在网络摄像机旋转之前的位置为A，网络摄像机水平旋转后，该点的位置变成A’，但对于摄像机的监控画面，遮盖框的位置还需要回到A位置点，才能始终遮盖同一目标物。由于网络摄像机水平旋转，故A位置和A’位置的纬度不变，∠AXA’即为陀螺仪所记录的角度β。
参见图6，以A和A’位置的纬度水平截面，建立直角坐标系XOY。该直角坐标系的原点O是空间经纬度坐标系X的投影。
根据A’位置的空间经纬度坐标(a，b)，计算出A’位置在直角坐标系XOY中的坐标(Rcosa×cosb，Rcosa×sinb)，其中，R为XA在直角坐标系XOY上的投影，a为A’位置的空间经度坐标，b为A’位置的空间维度坐标。
根据陀螺仪的角度β，计算出A位置在直角坐标系XOY中的坐标(Rcosa×cos(b-β)，Rcosa×sin(b-β))，则A位置的空间经纬度坐标为(a，b-β)。
接着，根据A位置的经纬度坐标(a，b-β)与第一关系式，即可求出A位置的平面坐标。
S104：根据所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标以及所述第一关系式，计算所述遮盖框各顶点的最新平面坐标。
本实施例中，根据第一关系式(10)可得：
遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标即相当于公式(12)中的(F_Longtitude，F_Latitude)，而机芯的经纬度坐标(longtitude、latitude)可直接从网络摄像机驱动程序中获得，故利用公式(12)反计算获得遮盖框各顶点的最新平面坐标(x，y)。
S105：根据所述遮盖框各顶点的最新平面坐标，调节遮盖框在所述监控画面上的位置。
在获得遮盖框各顶点在网络摄像机旋转后位于监控画面上的最新平面坐标后，将遮盖框移动到该最新平面坐标顶点，即可保持遮盖框始终用于遮盖空间中的同一目标物。
如图7所示，为本申请提供的监控画面遮盖装置的结构框图，与上述监控画面遮盖方法相对应，可参照上述监控画面遮盖方法的实施例来理解或解释该监控画面遮盖装置的内容。
根据应用的场景不同，所述装置有可能是通过软件实现的业务逻辑，也可能是硬件或者软硬件结合的设备。下面以软件实现为例介绍本申请装置。软件作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。如图8所示，为一个例子中，本申请软件装置所在的网络摄像机的硬件结构图。所述网络摄像机除了包括有处理器、内存、IO接口、以及非易失性存储器之外，可能还包括其他硬件，对此不再赘述。
从功能模块来讲，本实施例提供的监控画面遮盖装置可以包括预设模块101、坐标转换模块102、空间坐标获取模块103、坐标反变换模块104以及位置调节模块105。
其中，预设模块101，当网络摄像机处于当前空间位置时，在监控画面上设置一遮盖框。
坐标转换模块102，将所述监控画面的平面坐标转换成当前空间位置中的经纬度坐标，获得所述监控画面的平面坐标与经纬度坐标的第一关系式。
空间坐标获取模块103，在所述网络摄像机发生转动后，获取所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标。
坐标反变换模块104，根据所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标以及所述第一关系式，计算所述遮盖框各顶点的最新平面坐标。
位置调节模块105，根据所述遮盖框各顶点的最新平面坐标，调节遮盖框在所述监控画面上的位置。
在一实施例中，所述装置还包括：
角度检测器，设于所述网络摄像机上，所述角度检测器用于记录所述网络摄像机的旋转角度。
可选地，所述角度检测器是陀螺仪。
在一实施例中，所述空间坐标获取模块103包括第一坐标获取子模块(图中未显示)和第二坐标获取子模块(图中未显示)。
其中，第一坐标获取子模块，在网络摄像机当前空间位置时，根据所述遮盖框各顶点的平面坐标以及第一关系式，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前空间位置中的经纬度坐标。
第二坐标获取子模块，根据所述网络摄像机的旋转角度以及所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前位置中的经纬度坐标，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标。
本申请通过将监控画面的平面坐标投射到空间的球面坐标，在网络摄像机发生旋转后，将空间的实时球面坐标反射回监控画面的平面坐标，无需用户参与，在用户无感知的情况下，自动调整监控画面上的遮盖区域，以达到能够始终遮挡住空间中同一目标物的目的，从而保护目标物的信息。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种监控画面遮盖方法，应用于网络摄像机，其特征在于，所述方法包括：
当网络摄像机处于当前空间位置时，在监控画面上设置一遮盖框；
将所述监控画面的平面坐标转换成当前空间位置中的经纬度坐标，获得所述监控画面的平面坐标与经纬度坐标的第一关系式；
在所述网络摄像机发生转动后，获取所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标；
根据所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标以及所述第一关系式，计算所述遮盖框各顶点的最新平面坐标；
根据所述遮盖框各顶点的最新平面坐标，调节遮盖框在所述监控画面上的位置；
其中，所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标的获取过程包括：
在网络摄像机当前空间位置时，根据所述遮盖框各顶点的平面坐标以及第一关系式，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前空间位置中的经纬度坐标；
在网络摄像机旋转后，根据所述网络摄像机的旋转角度以及所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前位置中的经纬度坐标，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标；
所述第一关系式为：
其中，F为监控画面上的某一个目标点，x、y为该目标点F在监控上的平面坐标，F_Longtitude、F_Latitude分别是目标点F的经纬度坐标，longtitude、latitude分别是网络摄像机机芯当前经纬度坐标，HA为监控画面的水平视角，W、H分别为监控画面的宽度、高度。
2.一种监控画面遮盖装置，应用于网络摄像机，其特征在于，所述装置包括：
预设模块，当网络摄像机处于当前空间位置时，在监控画面上设置一遮盖框；
坐标转换模块，将所述监控画面的平面坐标转换成当前空间位置中的经纬度坐标，获得所述监控画面的平面坐标与经纬度坐标的第一关系式；
空间坐标获取模块，在所述网络摄像机发生转动后，获取所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标；
坐标反变换模块，根据所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标以及所述第一关系式，计算所述遮盖框各顶点的最新平面坐标；
位置调节模块，根据所述遮盖框各顶点的最新平面坐标，调节遮盖框在所述监控画面上的位置；
其中，所述空间坐标获取模块包括：第一坐标获取子模块，在网络摄像机当前空间位置时，根据所述遮盖框各顶点的平面坐标以及第一关系式，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前空间位置中的经纬度坐标；
第二坐标获取子模块，在网络摄像机旋转后，根据所述网络摄像机的旋转角度以及所述遮盖框各顶点在网络摄像机当前位置中的经纬度坐标，计算所述遮盖框各顶点在网络摄像机转动后空间位置中的经纬度坐标；
所述第一关系式为：
其中，F为监控画面上的某一个目标点，x、y为该目标点F在监控上的平面坐标，F_Longtitude、F_Latitude分别是目标点F的经纬度坐标，longtitude、latitude分别是网络摄像机机芯当前经纬度坐标，HA为监控画面的水平视角，W、H分别为监控画面的宽度、高度。
3.一种网络摄像机，其特征在于，包括如权利要求2所述的监控画面遮盖装置。
4.如权利要求3所述的网络摄像机，其特征在于，还包括角度检测器，所述角度检测器用于记录所述网络摄像机的旋转角度。
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