CN107438154A

CN107438154A - 一种基于全景视频的高低位联动监视方法及系统

Info

Publication number: CN107438154A
Application number: CN201610357284.9A
Authority: CN
Inventors: 姚辉; 吴敏; 杨樊; 王凯
Original assignee: Second Research Institute of CAAC
Current assignee: Second Research Institute of CAAC
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-12-05

Abstract

本发明是一种基于全景视频的高低位联动监视方法及系统，本发明方法包括：在全景视频上构建网格，获得与二维映射表对应的摄像机分量和预置位分量；在全景视频画面识别摄像机分量和预置位分量所在网格位置；根据摄像机分量和预置位分量获取关联的摄像机和预置位；根据发送预置位指令实现对关联的不同位置的多台摄像机转动、缩放和对焦。本发明系统包括：多台固定摄像机获得全景画面的源数据，用于监控区域的全局态势；多台运动摄像机，实现对关联的不同位置的摄像机转动、缩放和对焦，获得全景局部细节画面，实现全景视频的高低位置的联动监视。本发明避免了复杂的角度计算，能很好的减少机场或大型广场存在监视盲区，从而减少了安全隐患。

Description

一种基于全景视频的高低位联动监视方法及系统

技术领域

本发明属于视频监控技术领域，具体涉及一种基于全景视频的高低位联动监视方法及系统。

背景技术

视频监控是公共区域安防管理的一种重要手段，已经得到大范围的使用和普及，无论从硬件设备的模拟像机到现在的各类高清网络摄像机，还是软件上的各种智能分析和联动，视频监视技术一直都得到高度的关注和快速的发展。

机场、广场、港口等区域，跨度大、需监视范围广，常规的监视已不能很好的满足需求，全景和局部细节的同时呈现以及准确、快速的互动是很切中客户需求的一种监控模式，全景画面和运动摄像机的联动已有技术更多是利用复杂的计算，转换出运动摄像机的转动角度，或者只是针对单个运动摄像机的联动，这些技术的响应速度和精度导致用户体验不好，单个运动摄像机的联动不可避免会出现监视盲区。

现有技术方法中，固定摄像机和运动摄像机的联动有如下几种形式：单个固定摄像机和单个运动球机的联动，单个鱼眼全景摄像机和单个球机的联动，多台固定摄像机得到的全景视频与单个运动摄像机的联动。单个固定摄像机的视场角有限，对于机场或大型广场，不能很好的提供全局态势；鱼眼像机虽然能得到全景画面，但画面有畸变，和人的正常视觉系统有区别，用户体验不好；全景视频和运动摄像机的联动，一般都是通过全景视频中取点标定，然后利用二维平面到三维空间的转换或者通过差分GPS得到全景选点上的经纬度坐标，然后利用转换公式得到运动摄像机的转动角度，该方法需要复杂的转换计算。

现有的采用预置位实现观察画面分布式联动显示的方法及装置(201510178584.6)，利用预置位这一云台固有功能来实现联动，可避免复杂的数学计算，简单有效，但该方法只涉及到一个运动摄像机，对于机场等大型广场存在监视盲区。

通过对现有技术的分析，可知，利用二维映射表的查询实现全景视频的高低位联动，是一种简单、快速、准确以及提高使用效率的方法及装置。

发明内容

针对现有技术实际使用的转换计算复杂、对于机场或大型广场存在监视盲区这些问题，为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提出一种基于全景视频的高低位联动监视方法及系统。

为了达成本发明的目的，本发明的第一方面提供一种全景视频的高低位联动监视方法，所述方法包括步骤如下：

步骤S1：在全景视频上构建网格，获得与二维映射表对应的运动摄像机分量和预置位分量；

步骤S2：在全景视频画面识别运动摄像机分量和预置位分量所在网格位置；

步骤S3：根据运动摄像机分量和预置位分量，获取关联的运动摄像机和预置位；

步骤S4：根据发送预置位指令，实现对关联的不同位置运动摄像机的转动、缩放和对焦。

与现有技术相比，本发明方法的有益效果是：本发明的方法，为了解决现有技术的问题，本发明的方法通过简单的查询二维映射表对应的摄像机分量和预置位分量，实现全景画面和多台运动摄像机的分布式联动，避免了复杂的角度计算，简单高效；运动摄像机的位置根据需要可安装在高低不同的任何位置，同时多台运动摄像机不同高低位置的安装能很好的补盲，减少了机场或大型广场存在监视盲区，从而减少了安全隐患，真正实现机场、港口、仓库等大型场所以及广场的各区域的全方位监控。

为了达成本发明的目的，本发明的第二方面提供一种全景视频的联动监视系统，所述系统具有：

多台固定摄像机安装于监控场面中视野开阔的位置，获得全景视频画面的源数据，监控场面整体运行情况；

所述多台运动摄像机，安装于全景区域中高低不同的位置，获得全景画面中的局部细节画面，实现全景视频的高低位置的联动监视。

与现有技术相比，本发明装置的有益效果是：

本发明的装置通过多台固定摄像机和多台运动摄像机的结合，获得与二维映射表对应的摄像机分量和预置位分量，实现了全景画面和多台运动摄像机的分布式联动，避免了复杂的角度计算，真正实现机场、港口、仓库等大型场所以及广场的各区域的全方位监控；本发明适用于全景框选目标运动的情况；运动摄像机的位置根据需要任意选定，可安装在高低不同的任何位置，能很好的减少机场或大型广场存在监视盲区，从而减少了安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明基于全景视频的高低位联动监视方法的流程图；

图2是本发明基于全景视频的高低位联动监视系统的架构图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明一种基于全景视频的高低位联动监视方法及系统，应用于机场、港口、仓库等大型场所以及广场区域，利用多台固定摄像机画面的拼接融合得到全景无缝视频画面，利用多台运动摄像机获取局部细节画面，通过固定摄像机和运动摄像机的联动，实现对机场、港口、仓库等大型场所以及广场的各区域的有效监视。

本发明方法概要

本发明主要由多台固定摄像机和多台高低位置不同的运动摄像机组成，利用多台固定摄像机画面的拼接融合得到全景无缝视频画面，本发明的方法实现了全景视频和多台高低位置不同运动像机的有效联动，致力于同时给用户提供全景画面和局部细节画面。用户只需利用鼠标选择全景画面某个位置，本发明的系统将自动调用合适的运动摄像机，驱使其转动到全景画面的指定位置，进行放大、对焦显示。

下面介绍本发明基于全景视频的联动监视方法的具体实施例：

本发明的基于全景视频的联动监视方法的实施例1：

请参阅图1示出本发明的基于全景视频的联动监视方法的实施例，本实施例所述方法主要包括的步骤如下：

步骤S3：根据运动摄像机分量和预置位分量，获取关联的摄像机和预置位；

本发明利用二维映射表的查询，获取二维映射表对应的运动摄像机分量和预置位分量，实现全景视频的高低位联动，是一种简单、快速、准确以及提高使用效率的方法。

实施例2：

本发明的基于全景视频的联动监视方法，本实施例主要包括步骤如下：

步骤S1：在全景视频上构建网格，获得与二维映射表对应的运动摄像机分量和预置位分量；步骤S2：在全景视频画面识别运动摄像机分量和预置位分量所在网格位置；步骤S3：根据运动摄像机分量和预置位分量，获取关联的运动摄像机和预置位；步骤S4：根据发送预置位指令，实现对关联的不同位置运动摄像机的转动、缩放和对焦。

本实施例还提供获得运动摄像机分量的技术方案包括：将所述网格与对应的运动摄像机绑定，得到二维映射表的摄像机分量。

本实施例中的运动摄像机的焦距可任意选配，其安装位置也可根据实际需要任意选择。

实施例3：

本发明的基于全景视频的高低位联动监视方法，本实施例主要包括步骤如下：

本实施例还提供获取网格对应的运动摄像机的技术方案包括：查询所述二维映射表的摄像机分量，获取网格对应的摄像机。

本实施例实现全景画面中的不同区域用不同运动摄像机来显示，一方面能更加清晰的做局部细节显示，另一方面也能达到补盲效果。

实施例4：

本实施例还提供获得二维映射表的预置位分量的技术方案包括：利用网格对应的所述运动摄像机，对该网格缩放、对焦，设置预置位，得到二维映射表的预置位分量。

本实施例利用运动摄像机对网格区域中的重点位置的事先设定和记忆，避免了运动摄像机转动角度的复杂计算，简单、高效。

实施例5：

本发明的基于全景视频的高低位联动监视方法，本实施例主要包括步骤如下：步骤S1：在全景视频上构建网格，获得与二维映射表对应的运动摄像机分量和预置位分量；步骤S2：在全景视频画面识别运动摄像机分量和预置位分量所在网格位置；步骤S3：根据运动摄像机分量和预置位分量，获取关联的运动摄像机和预置位；步骤S4：根据发送预置位指令，实现对关联的不同位置运动摄像机的转动、缩放和对焦。

本实施例还提供获取关联的所述运动摄像机和预置位的技术方案包括：查询与二维映射表对应的所述运动摄像机分量和映射表的预置位分量，获取关联的所述运动摄像机和预置位。

本实施例利用特定的运动摄像机对全景画面中的特定区域做显示，提升局部细节显示效果的基础上，也真正实现了全景画面的全方位显示；二维映射表的查询方法，能有效避免运动摄像机旋转角度的复杂计算，简单、准确又高效。

针对全景视频和多运动摄像机的高低位联动，进一步的给出本发明方法的更详细的实现技术方案如下：

1、在全景视频上构建网格，得到网格grid(0,0),grid(0,1),...,grid(m,n-1),grid(m,n)；

2、网格grid(x,y)与运动摄像机cam0,cam1,…,camk绑定，得到二维映射表的摄像机分量，记为list1；

3、查询二维映射表的摄像机分量list1，获取网格grid(x,y)对应的摄像机camx，利用camx对该网格缩放、对焦，设置预置位，得到映射表的预置位分量，记为list2；

4鼠标点击全景画面，识别所在网格位置；

5、查询二维映射表的摄像机分量list1和映射表的预置位分量list2，获取关联的摄像机和预置位；

6、发送预置位指令，完成运动摄像机转动、缩放和对焦。

请参阅图2示出本发明基于全景视频的高低位联动监视系统的架构图的具体实施例的技术方案如下：

实施例A：

本发明基于全景视频的高低位联动监视系统的架构图，本实施例主要包括：

多台固定摄像机，安装于场面中视野开阔的位置，获得全景无缝视频画面，用于监控场面整体运行情况；

多台运动摄像机，安装于全景区域中高低不同的位置，实现对关联的不同位置运动摄像机的转动、缩放和对焦，获得全景画面中的局部细节画面，实现全景视频的高低位置的联动监视。

本发明避免了复杂的角度计算，能很好的减少机场或大型广场存在监视盲区，从而减少了安全隐患。

实施例B：

本实施例还提供，第一交换机通过网线与对应连接的所述固定摄像机、运动摄像机；所述第一交换机和第二交换机连接，第一交换机和第二交换机用于传输固定摄像机和运动摄像机的画面信息。

本实施例运动摄像机所需的控制操作，如转动、缩放、对焦命令也是通过交换机和网线传输。

实施例C：

多台运动摄像机，安装于全景区域中高低不同的位置，实现对关联的不同位置运动摄像机的转动、缩放和对焦，获得全景画面中的局部细节画面实现全景视频的高低位置的联动监视。

本实施例还提供，第二交换机与第一处理单元连接；第一处理单元，用于处理多台固定摄像机画面信息的拼接融合、获得全景画面、构建全景网格、识别鼠标位置，并传输鼠标位置。

本发明系统联动定位全景无缝视频画面中的框选区域，本实施例第一交换机和第二交换机连接传输固定摄像机和运动摄像机的视频画面及对应预置位命令，将全景视频画面中搜索匹配图像转化为在运动相机视频画面中的搜索匹配图像，大大缩小了图像搜索匹配的范围。

实施例D：

多台固定摄像机，安装于场面中视野开阔的位置，获得全景无缝视频画面用于场面整体态势把握；

多台运动摄像机，安装于全景区域中高低不同的位置，实现对关联的不同位置运动摄像机的转动、缩放和对焦，获得全景视频画面中的局部细节画面，实现全景视频的高低位置的联动监视。

本实施例还提供，第二交换机与第二处理单元连接；第二处理单元，解码运动摄像机的视频画面、存储映射表、接收来自第一处理单元的鼠标位置、查询二维映射表，获取相应的运动摄像机和预置位分量，利用Pelco-D或Pelco-P协议，发送预置位命令到运动摄像机，自动调用并驱动所述运动摄像机转动到全景画面的指定位置，并自动缩放、对焦；

本系统主要实现多台运动摄像机与全景视频的联动，利用二维映射表的方法，通过简单的查询实现有效的联动，避免了复杂的计算，同时多台运动摄像机不同高低位置的安装能很好的补盲，真正实现全方位的查看。

续请参阅图2本发明实施例所述系统的硬件构成和连接的实现细节如下：

1、Cam0,Cam1,…,CamK为K个固定摄像机，K取值一般为2至8；

2、Ptz0,Ptz1,…,PtzN为N个高低位置可不同的运动摄像机，运动摄像机N的取值视实际情况而定，理论上可以根据需要安装任意个数的运动摄像机，而且运动摄像机的安装位置也可以任意选定，镜头的选取也可选；

3、固定摄像机和运动摄像机的画面通过网线连接到第一交换机；

4、第一交换机和第二交换机通过网线或光纤连接；

5、第一处理单元用于处理K个固定摄像机的画面拼接融合、全景网格构建、鼠标位置识别、向第二处理单元传输鼠标位置；

6、第二处理单元接收来自第一处理单元的鼠标位置信息、查询二维映射表，获取对应的预置位和运动摄像机，并传输该预置位到相应运动摄像机，实现对应的转动、缩放和对焦。

7、全景画面的显示通常利用多台窄边LED或投影显示；

8、运动摄像机通常利用单个LED或投影显示。

本发明需要保护全景画面和多台高低位运动摄像机的分布式联动；以及利用二维映射表的查询实现全景画面和多台运动摄像机的联动；运动摄像机的位置根据需要任意选定，可安装在高低不同的任何位置，能很好的减少机场或大型广场存在监视盲区。

本发明具体运用：

案例一：机场、港口、广场等大型空旷区域，在区域的高处安装多台固定摄像机，利用图像拼接处理算法，得到实时无缝全景画面，用于场面的整体把握；在区域周围安装多台运动摄像机，运动摄像机的位置，可高可低，根据实际需要效果可任意选定，运动摄像机的画面用于对全景画面中选定目标做局部细节显示；用户只需利用鼠标、触摸等方式在全景画面选择某点，系统会自动调用合适的运动摄像机，对选择的该位置做局部细节显示。

案例二：对于住宅小区、写字楼等监控范围不是很广的区域

对于住宅小区、写字楼等监控范围不是很广的区域，可减少固定摄像机的数量，甚至用一个固定摄像机的画面来做全局显示，然后同理实现全景画面和多台运动摄像机的高低位联动。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims

1.一种基于全景视频的高低位联动监视方法，其特征在于，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述网格与对应的运动摄像机绑定，得到二维映射表的运动摄像机分量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，查询所述二维映射表的运动摄像机分量，获取网格对应的运动摄像机。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用网格对应的运动摄像机，对该网格缩放、对焦，设置预置位，得到二维映射表的预置位分量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，查询与二维映射表对应的运动摄像机分量和映射表的预置位分量，获取关联的运动摄像机和预置位。

6.一种使用权利要求1-5任一项所述方法的基于全景视频高低位的联动监视系统，其特征在于，所述系统具有：

多台固定摄像机，安装于监控场面中视野开阔的位置，得到场面全景画面，实现场面整体运行情况的监控；

多台运动摄像机，安装于全景区域中高低不同的位置，实现对关联的不同位置运动摄像机的转动、缩放和对焦，获得场面全景画面中的局部细节画面，实现全景视频的高低位置的联动监视。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括，所述固定摄像机、运动摄像机通过网线与第一交换机对应连接；所述第一交换机和第二交换机连接，第一交换机和第二交换机用于传输固定摄像机和运动摄像机的画面信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：所述第二交换机与第一处理单元连接；第一处理单元，用于处理多台固定摄像机画面信息的拼接融合、获得全景画面、构建全景网格、识别鼠标位置，并传送鼠标位置信息到第二处理单元。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：所述第二交换机与第二处理单元连接；第二处理单元，解码运动摄像机获取的视频画面、存储二维映射表、获得鼠标位置信息、查询二维映射表，利用Pelco-D或Pelco-P协议发送该预置位命令，自动调用并驱动所述运动摄像机转动到全景画面的指定位置、进行自动缩放、对焦显示，获得运动摄像机画面。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述固定摄像机数量和所述高低位置不同的运动摄像机数量的根据场景的大小设定，运动摄像机镜头的选取根据实际情况任意选择。