CN107517360A - 一种图像区域遮蔽方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于视频监控领域，提供了一种图像隐私区域遮蔽方法及装置，所述方法包括：获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在第一成像画面中选取遮蔽区域，并在遮蔽区域中确定至少一个特征点及其坐标，分别计算每个特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量，再确定第二成像画面中遮蔽区域的位置和形状并实时绘制，最后对确定出的遮蔽区域进行遮蔽处理。从而避免了特征点在第二成像画面显示时发生坐标失真和图形形变，使球机转动后的遮蔽区域能被准确遮盖，保证了全角度下的图像区域遮蔽的精度。

Description

一种图像区域遮蔽方法及装置
技术领域
本发明属于视频监控领域，尤其涉及一种图像区域遮蔽方法及装置。
背景技术
视频监控可以实时采集到监控范围内的图像或视频，但也会拍摄到一些涉及他人隐私的区域或事物，例如ATM机的密码输入区域、衣帽间或者更衣室等区域，因此，需要对视频场景中涉及到隐私的区域进行遮蔽处理。
现有技术中，在摄像机固定的情况下，通过绘制并设置隐私区域，即可实现对特定区域的遮蔽。但是在可以运动的球机和云台结构摄像机中，摄像机会在水平方向，垂直方向进行旋转移动，并且在镜头方向也有缩放的动作，这就使得摄像机所处的场景会不断的变化，相对应的隐私区域的位置和形状也会发生变化，而采用固定区域隐私遮蔽方式会使得球机移动时的隐私区域在绘制时发生位置偏差或图形形变，导致无法达到遮蔽的效果。
发明内容
本发明实施例提供一种图像区域遮蔽方法及装置，用以解决球机摄像机运动过程中遮蔽不佳问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种图像区域遮蔽方法，该方法包括：
获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点；
获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标；
在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；
根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域；
对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
第二方面，本发明实施例提供了一种图像区域遮蔽装置，该装置包括：
区域选取单元，用于获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点；
坐标获取单元，用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标；
计算单元，用于在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；
绘制单元，根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及用于每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域；
遮蔽单元，对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：避免了特征点在第二成像画面显示时发生坐标失真和图形形变，使球机转动后的遮蔽区域能被准确遮盖，相比于现有遮蔽区域在偏离水平角度70度以上区域有较大误差的情况有明显的优势，保证了全角度下的图像区域遮蔽的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明施例提供的一种图像区域遮蔽方法的示意流程图；
图2是本发明另一实施例提供的一种图像区域遮蔽方法的示意流程图；
图2(a)是本发明另一实施例提供的特征点及成像画面的立体图；
图2(b)是本发明另一实施例提供的特征点及成像画面的立体图的左视图；
图2(c)是本发明另一实施例提供的特征点及成像画面的水平投影图；
图2(d)是本发明另一实施例提供的实际视野范围的立体图；
图2(e)是本发明另一实施例提供的实际视野范围的立体图的主视图；
图2(f)是本发明另一实施例提供的特征点位置偏移的立体图；
图3是本发明实施例提供的一种图像区域遮蔽装置的示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种图像区域遮蔽装置的示意图；
图5是本发明再一实施例提供的一种图像区域遮蔽装置的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种图像区域遮蔽方法的示意流程图。其中，本发明实施例中图像区域遮蔽的方法的执行主体为终端设备。终端设备可以为计算机，也可以为手机、平板电脑等移动终端设备，但并不限于此，还可以为其他具有视频监控功能以及数据处理能力的终端设备。如图1所示，本发明实施例提供的图像区域遮蔽方法可包括：
S101：获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点。
在对某个场景进行监控时，摄像机的监控视野中经常会包含有部分涉及他人隐私的区域，例如ATM机的密码输入区域、商场的试衣间或洗手间等。除此之外，还可能包含一些管理人员不想被别人看到的区域，例如涉及商业秘密的区域。因此，当既要全面实时的监控整个区域，又要不威胁到他人的隐私和信息安全，需要在监控时在成像画面中对这些区域进行处理。
球机开启后，还未发生转动，这时球机的视野角度没有发生变化，此时球机的状态为初始工作状态，当前的水平视场角度和垂直市场角度为初始工作角度。
若需要遮蔽的部分已经出现在球机拍摄到的画面中，监控者或操作者获取这一帧画面作为第一成像画面，该获取方式可以为在终端上直接截图获取画面。
若需要遮蔽的部分还未出现在球机拍摄到的画面中，等待球机转动，或根据监控者或操作者的需要，转动球机，直至球机拍摄到的画面中出现需要遮蔽的区域，监控者或操作者获取这一帧画面作为第一成像画面。优选的，在转动球机时，可以等待球机转动的位置和角度可以拍摄到整个遮蔽区域的时候，再进行第一成像画面的获取。
在获取球机在初始工作角度下的第一成像画面之后，第一成像画面中出现需要遮蔽的区域，监控者或操作者在第一成像画面中拖动光标等指示器，选取需要遮蔽的区域。
在本实施例中，在第一成像画面中选取遮蔽区域之后，该区域中存在大量的图像特征点，可以选取遮蔽区域的其中一个特征点，也可以选取遮蔽区域的至少两个特征点，具体根据实际需求进行选取，此处不做限制。
其中，确定遮蔽区域中的特征点，可以通过图像模式识别等方式过滤出遮蔽区域中灰度值差较大的特征点；也可以为监控者或操作者在终端提前预设，例如，球机的监控范围中有一个ATM机，监控者或操作者要在监控中遮蔽该ATM机的密码输入区域，需确定该ATM机的密码输入区域中的特征点，ATM机的密码输入区域一般为四边形，则可通过计算机提前预设该四边形的顶点为特征点，当球机转动到包含该ATM机的密码输入区域位置的时候，计算机可以通过预设的四边形顶点直接确定位于遮蔽区域中的特征点。
传统的遮蔽区域设置，需要先将要遮蔽的区域置于视野中心，然后设置区域的长宽，设置过程复。在本实施例中，采用了直接绘制的方式，在网页视频视野范围内，任意绘制所需的区域即可完成设置，简化了遮蔽区域在选定时的步骤，为后续的坐标偏移量计算提供便利。通过选取位于遮蔽区域中的多个特征点，有利于确定遮蔽区域的位置和形状，保证了遮蔽区域的遮蔽的准确性。
S102：获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标。
在本实施例中，球机在绕横轴和纵轴转动过程中，拍摄到的所有视野集合组成一个半球体。在球机视野范围内所能拍摄到的区域中，每个被拍摄到的物体位置都对应半球体上一点。
可选地，在本实施例中，移动终端可以预设基于球机视野范围的坐标系，也可以实时获取特征点的位置坐标。
优选的，以球机所在的固定位置为该视野半球体的球心，球机的视野范围为半球体的半径，球机的底面为水平面建立空间直角坐标系。球机拍摄得到的画面为球面，该球面显示到终端上的成像结果为一个矩形画面，该矩形画面则为球面成像的内接矩形，即成像画面。通过在基于球机为球心的球机视野坐标系中，获取第一成像画面中每个特征点的坐标。
可以理解的是，若选取的遮蔽区域的特征点仅有一个，则获取这个所述特征点的坐标；若选取的遮蔽区域的特征点至少有两个，则分别获取每个特征点的坐标。
在本实施例中，通过获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标，来确定在第一成像画面中遮蔽区域中的特征点定位，用于计算在球机转动过程中多个特征点对应的位置坐标。
S103：在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及第一成像画面中心点的坐标，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度。
根据每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平角度和垂直角度，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，将每个所述特征点相对于所述第一成像画面的水平角度和垂直角度转化为每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
可以理解的是，若选取的遮蔽区域的特征点仅有一个，则根据当前时刻球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，计算这个特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；若选取的遮蔽区域的特征点至少有两个，则根据当前时刻球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算该至少两个特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
在本实施例中，通过分别计算不同的特征点对应的水平偏移量和垂直偏移量，以确定不同的特征点在球机转动时的在第二成像画面中的位置，进而确定球机转动时第二成像画面中遮蔽区域的位置。并通过不同的特征点对应的水平偏移量和垂直偏移量的坐标比例关系确定在球机转动时第二成像画面中遮蔽区域的形状。
S104：根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域。
球机在移动过程中，球机的水平视角和垂直视角都是变化的，不同的水平视角和垂直视角对应的成像画面中的遮蔽区域会有位置的变化。本实施例中，根据每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的坐标位置。
球机在移动过程中，球机的水平视角和垂直视角都是变化的，不同的水平视角和垂直视角对应的成像画面中的遮蔽区域还会有形状上的变化。在本实施例中，根据每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的形状。
S105：对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
根据所绘制的第二成像画面中遮蔽区域的位置和形状，对遮蔽区域进行遮蔽处理，该遮蔽方式可以为通过马赛克进行对图像进行模糊处理，以达到保证遮蔽区域私密性的目的。
以上方案，本发明实施例提供的一种图像区域遮蔽方法通过获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在第一成像画面中选取遮蔽区域，并在遮蔽区域中确定至少一个特征点及其坐标，分别计算每个特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量，再确定第二成像画面中遮蔽区域的位置和形状并实时绘制，最后对确定出的遮蔽区域进行遮蔽处理。简化了遮蔽区域在选定时的步骤和后续计算方法，避免了特征点在第二成像画面显示时发生坐标失真和图形形变，使球机转动后的遮蔽区域能被准确遮盖，保证了全角度下的图像区域遮蔽的精度。
参见图2，图2是本发明另一实施例提供的一种图像区域遮蔽方法的示意流程图，该实施例是在图1实施例基础上进行的细化，相对于图1所述实施例，本实施例提供的一种图像区域遮蔽方法中S103包含S203以及S204。本发明实施例中图像区域遮蔽的方法的执行主体为终端设备。终端设备可以为计算机，也可以为手机、平板电脑等移动终端设备，但并不限于此，还可以为其他具有视频监控功能以及数据处理能力的终端设备。如图2所示，本发明实施例提供的图像区域遮蔽方法可包括：
S201：获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点。
开启球机之后，球机拍摄到的画面中没有需要遮蔽的部分，则根据监控者或操作者的需要，转动球机，直至拍摄画面中出现需要遮蔽的部分，获取这一帧画面作为第一成像画面。该获取方式可以使终端识别到拍摄到的画面中含有需要遮蔽的区域，终端自动进行捕获，所捕获到的画面则为第一成像画面。
监控者或操作者选择第一成像画面之后，第一成像画面中会有一块或者多块需要遮蔽的区域，监控者或操作者在第一成像画面中，直接选取需要遮蔽的区域。
其中，在第一成像画面中选取需要遮蔽的区域可以包括但不限于以下场景：一些涉及他人隐私的区域或事物，例如ATM机的密码输入区域、衣帽间或者更衣室等区域；或任何不想被公开监控的区域，且遮蔽区域可以有一个或多个。
优选的，通过编写程序或预设使计算机可以自动识别出需要遮蔽的区域，直接在第一成像画面中选取需要遮蔽的区域。
选取需要遮蔽的区域之后，该区域中存在大量的图像特征点，监控者手动选取遮蔽区域中特征较为明显的多个特征点。由于是人为手动的选取特征点，因此，相比于计算机模式识别或者提前预设的方式来选择特征点，具有基本的社会经验和生活常识的操作者往往能选择的更为人性化，也就更具有计算价值，进而提高图像的遮蔽效果。例如，在对商场进行监控时，试衣间区域是需要遮蔽的区域，当监控画面中出现试衣间时，可以先按暂停键，然后手动选取肉眼在视觉上较为明显的点，比如试衣间的门框顶点，或者试衣间的门把手点，通过光标点击试衣间的门框顶点来选择特征点。
优选的，在本实施例中，特征点的个数为两个或两个以上。由于球机在移动过程中，拍摄角度的变化会导致遮蔽区域位置的不同，同时也会造成遮蔽区域的形状发生变化，使得最后达不到遮蔽的目的和精度。在本实施例中，特征点的个数为两个或两个以上，通过针对不同特征点的分别计算两个或两个以上特征点对应的坐标偏移量，以确定两个或两个以上特征点在球机转动之后的坐标位置，再由两个或两个以上特征点的坐标位置确定球机在转动之后遮蔽区域的位置和形状。
S202：获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标。
需要说明的是，本实施例中的S202与第一实施例中的S102相同，具体请参阅第一实施例中S102的具体描述，此处不再赘述。
S203：根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及第一成像画面中心点的坐标，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度。
示例性的，如图2(a)～图2(f)所示，图2(a)是本发明另一实施例提供的特征点及成像画面的立体图；图2(b)是本发明另一实施例提供的特征点及成像画面的立体图的左视图；图2(c)是本发明另一实施例提供的特征点及成像画面的水平投影图；图2(d)是本发明另一实施例提供的实际视野范围的立体图；图2(e)是本发明另一实施例提供的实际视野范围的立体图的主视图；图2(f)是本发明另一实施例提供的特征点位置偏移的立体图。
球机在开启或者或去第一成像画面时的状态为初始工作状态，在获取了球机在初始工作角度下的遮挡区域和特征点之后，球机不停地发生转动，在不同时刻，球机相对于初始工作角度的水平视场角和垂直视场角都分别是不同的，获得当前时刻球机相对于初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，便可计算出每个特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
如图2(a)所示，P点为视野中心，即矩形FGHI的中心。∠FOI＝∠EOD＝∠GOH为垂直视场角，∠FOG＝∠IOH为水平视场角，T为球面一点，设为特征点，与矩形面FGHI交于点N，则点N在第一成像画面上的坐标为(X,Y)，由控件绘点的位置给出。N’点为N点在第一成像画面中线(过矩形FGHI中心P点平行于FI的线段)上的投影。
设获取到球机当前的水平角度为tarPan，当前竖直角度为curTilt，获取到的水平视场角为curHAngle，垂直视场角为curVAngle。
如图2(b)所示，当固定一Tilt角度进行水平运动时，其射线与球面交点的移动轨迹是一个平行于水平面的圆，视野中心P与球心O之间的距离为：
OP＝cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2)。
N'为N在球机视野坐标系底面上的投影，N”为N'在OC上的投影，由已知可以得出N'N”＝ΔX(ΔX为特征点相对于球心的偏移量)，ON”＝OP'+P'N”，其中P'为视野中心在球机视野坐标系底面上的投影。
由图2(b)可得在球机视野坐标系竖直平面(∠EOC所在平面)的投影状况，则视野中心在球机视野坐标系底面上的投影与球心之间的距离为：OP'＝cos(curTilt)*OP。由于∠POC为curTilt，又OP垂直于视野平面，因此∠P'PN”'＝curTilt，所以P'N”＝sin(curTilt)*PN”'，PN”'又为相对于球心位置视野平面水平方向的偏移量ΔY，由Y可得ΔY，所以：
ON”＝OP'+P'N”
＝cos(curTilt)*[cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2)]+sin(curTilt)*ΔY
如图2(c)所示，设N'N”为ΔX长度，所以特征点在视野平面水平方向的水平角度为：tarPan＝curPan+∠N'ON”；且N在视野平面水平方向的投影到球心的距离为：ON'＝N'N”/sin(∠N'ON”)；目标投影点与所述目标投影点在所述水平底面上的投影点同所述球心的夹角：
∠N'ON”＝arctan(N'N”/ON”)
＝arctan{ΔX/[cos(curTilt)*(cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2))+sin(curTilt)*ΔY]}
综上，特征点在球机视野坐标系中的水平角度为：
tarPan＝curPan+∠N'ON”
＝curPan+arctan{ΔX/[cos(curTilt)*(cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2))+sin(curTilt)*ΔY]}
又tarTilt＝arctan(NN'/ON')，且NN'＝PP'+cos(curTilt)*OP，
PP'＝sin(curTilt)*OP，OP＝(cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2))。
综上，特征点在球机视野坐标系中的垂直角度为：
tarTilt＝arctan{(sin(curTilt)*[cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2)]+cos(curTilt)*ΔY)/(ΔX/sin(arctan(ΔX/(cos(curTilt)*(cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2))+sin(curTilt)*ΔY))))}
S204：根据每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平角度和垂直角度，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，将每个所述特征点相对于所述第一成像画面的水平角度和垂直角度转化为每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
设获取到球机当前的水平角度为curPan，当前竖直角度为curTilt，获取到的水平视场角为curHAngle，垂直视场角为curVAngle。
如图2(d)所示，特征点K的水平角度为tarPan，特征点K的垂直角度为tarTilt。D为球上一点，OD射线方向的坐标为(curPan,curTilt)，即当前视野的PT位置，其中D'为视野GHIJ的中心，GHIJ为球内接矩形，∠HOG＝∠IOJ为水平视场角，∠EOF＝∠HOI＝∠GOJ为垂直视场角，COC'为当前PT位置与目标K的PT位置的水平角度差：ΔPan＝curPan-tarPan，K的坐标为(tarPan,tarTilt)，对应角度∠KOC’(tarTilt)和OC'相对于水平零角度位置的夹角为tarPan。
GHIJ垂直视野HI或者GJ为垂直的视野高度，以球半径为单位一，GHIJ为球内接矩形，其中GO、HO、IO、JO均为球的半径，故长度为1。则可以计算垂直视野高度，而且GHIJ为矩形，因此：
视野平面的宽度为：horizon＝2*sin(curHAngle/2)；
视野平面的长度为：vertical＝2*sin(curVAngle/2)。
如图2(e)所示，同时可计算出OD’(球心到视野平面的距离)：
Distance(OD')＝cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2)。
点D'为视野平面GHIJ的中心，即矩形GHIJ的几何中心，故∠DOC＝∠D'OC即为垂直角度curTilt，CO相对于水平零角度位置的角度即为当前视野的水平角度curPan。
如图2(f)所示，按照实际空间来看，当某一点被设置后，位置不会发生变化，发生变化的是视野平面的位置，即GHIJ的位置。若D在水平或者垂直于视野平面的方向上移动，为了便于理解和计算，将D固定并作为参考，看作是K相对于D在移动。
为了简化问题，由于curTilt和被设置的点K的坐标[tarPan,tarTilt]已知，所以先计算K在视野中的垂直位置。设K在视野平面GHIJ的投影为K'，L为K'点在∠DOC所在平面(垂直于球机视野坐标系底面的平面)的投影点，则特征点在视野中的垂直位置只需求得D'L即可求得。
先求投影的角度∠LOC，∠LOC＝arctan(LL'/OL')，为了求得∠LOC，可以转化到线段OK在∠DOC所在平面的投影来求，线段KK'＝sin(tarTilt)，投影后长度不变，OK”＝cos(tarPan)，投影后OK”'＝cos(tarPan)*cos(ΔPan)，所以投影角度∠K””OC(tarAngle)＝arctan[sin(tarTilt)/cos(tarPan)*cos(ΔPan)]，按照比例计算V点在视野中的垂直位置，并归一化到±0.5。
综上，该特征点在第一成像画面中的坐标的垂直偏移量为：
ΔY＝tan(tarAngle-curTilt)*distance
＝tan(arctan(sin(tarTilt)/cos(tarPan)*cos(ΔPan))-curTilt)*(cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2))
水平方向的位置即为OK与视野平面交点K'在视野平面的水平相对位置，即需要确定K'L长度，已知curPan与tarPan，所以水平的夹角已知。且由垂直位置的计算已经得出了∠DOC，其中L为K'在∠COD所在平面的投影，L'为L在底面的投影，需要求OL在地面的投影距离OL'，又∠COC'已知，就可以求出水平方向K'在水平视野的相对位置。
计算得K’在∠COD所在平面的投影到球心的距离为：
OL＝distance/cos(tarAngle-curTilt)，因此，OL'＝cos(tarAngle)*OL。
综上，可得该特征点在第一成像画面中的坐标的水平偏移量为：
ΔX＝tan(ΔP)*OL'
＝tan(ΔP)*cos(tarAngle)*{[cos(curVAngle/2)*cos(curHAngle/2)]/cos(tarAngle-curTilt)}
可以理解的是，若选取的遮蔽区域的特征点仅有一个，则根据当前时刻球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，计算这个特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；若选取的遮蔽区域的特征点至少有两个，则根据当前时刻球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算该至少两个特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
本实施例中，根据每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平角度和垂直角度，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，将每个所述特征点相对于所述第一成像画面的水平角度和垂直角度转化为每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
S205：根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域。
通过分别计算出多个不同的所述特征点相对于第一成像画面中的初始坐标的水平偏移量和垂直偏移量，就可以得出当前时刻的特征点相对于初始坐标的坐标变化。通过坐标平移或\和尺度变换，确定出球机在转动之后，不同特征点分别对应的位置，已确定遮蔽区域的位置和形状。
可选的，假设遮蔽区域中某一特征点的在第一成像画面中的初始位置为(A1,B1)，计算得到的水平偏移量和垂直偏移量分别为ΔA1和ΔB1，则球机在转动一定角度之后，当前时刻该特征点在第二成像画面中对应的位置为(A1+ΔA1,B1+ΔB1)。
假设遮蔽区域中另一特征点的在第一成像画面中的初始位置为(A2,B2)，计算得到的水平偏移量和垂直偏移量分别为ΔA2和ΔB2，则球机在转动一定角度之后，当前时刻该特征点在第二成像画面中对应的位置为(A2+ΔA2,B2+ΔB2)。
以此类推，从选取的第一个特征点(A1,B1)到第n个特征点(An,Bn)，分别计算n个特征点对应的水平偏移量和垂直偏移量(ΔAn,ΔBn)，则可得到前时刻该特征点在第二成像画面中对应的位置为(An+ΔAn,Bn+ΔBn)。
综合各个特征点在第二成像画面中对应的位置(A1+ΔA1,B1+ΔB1)～(An+ΔAn,Bn+ΔBn)，可得遮蔽区域在在第二成像画面中对应的位置和形状。
进一步的，在以上例子的基础上，可以加进球机拍摄时镜头在不同方向的缩放比例来计算遮蔽区域在在第二成像画面中对应的位置和形状。
S206：对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
通过对遮蔽区域进行遮蔽处理，该处理方法可以为或覆盖处理等一切可以保护区域隐私、避免他人看见的方式。
结合所述相对遮蔽区域及非遮蔽区域，输出所述摄像机的录像结果。其中，遮蔽区域在所述视野平面中可以有一个或多个。可以理解的是，若第一成像画面中的遮蔽区域有一个，则确定该区域的位置和形状；若第一成像画面中的遮蔽区域有多个遮蔽区域，则分别确定多个区域的位置和形状。
进一步的，当球机在转动之后，在球机的视野范围内可能拍摄不到需要遮蔽的区域，在成像画面中可能不包含遮蔽区域，可以判断，该区域，或该区域中的部分图像已经出镜，这种情况可以忽略其对应的特征点计算，而计算当前画面中包含的遮蔽区域的特征点对应的数据。
以上可以看出，以上可以看出，本发明实施例提供的一种图像区域遮蔽方法通过获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在第一成像画面中选取遮蔽区域和特征点，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度，再分别计算每个特征点相对于所述第一成像画面的水平偏移量和垂直偏移量，再确定第二成像画面中遮蔽区域的位置和形状并实时绘制，最后对确定出的遮蔽区域进行遮蔽处理。简化了遮蔽区域在选定时的步骤和后续计算方法，避免了特征点在第二成像画面显示时发生坐标失真和图形形变，使球机转动后的遮蔽区域能被准确遮盖，保证了全角度下的图像区域遮蔽的精度。
参见图3，图3是本发明实施例提供的一种图像区域遮蔽装置的示意图。终端300可以为计算机、平板电脑等终端。本实施例的终端300包括的各单元用于执行图1对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图1及图1对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。如图3所示的本实施例中的本实施例的图像区域遮蔽装置300包括：区域选取单元301、坐标获取单元302、计算单元303、绘制单元304及遮蔽单元305。
区域选取单元301用于获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点。
坐标获取单元302用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标。
计算单元303用于在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
绘制单元304用于根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及用于每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域。
遮蔽单元305用于对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
以上方案，本发明实施例提供的一种图像区域遮蔽装置通过获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在第一成像画面中选取遮蔽区域和特征点，分别计算每个特征点相对于所述第一成像画面的水平偏移量和垂直偏移量，确定第二成像画面中遮蔽区域的位置和形状并实时绘制，最后对确定出的遮蔽区域进行遮蔽处理。简化了遮蔽区域在选定时的步骤和后续计算方法，避免了特征点在第二成像画面显示时发生坐标失真和图形形变，使球机转动后的遮蔽区域能被准确遮盖，保证了全角度下的图像区域遮蔽的精度。
参见图4，图4是本发明另一实施例提供的一种图像区域遮蔽装置的示意图。终端400可以为计算机、平板电脑等移动终端。本实施例的终端400包括的各单元用于执行图2对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图2及图2对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。如图4所示的本实施例中的本实施例的图像区域遮蔽装置400包括：区域选取单元401、坐标获取单元402、计算单元403、绘制单元404及遮蔽单元405。
区域选取单元401用于获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点。
坐标获取单元402用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标。
计算单元403用于在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
其中，计算单元403包括角度计算单元431和偏移量计算单元432。
进一步的，计算单元403中的角度计算单元431用于根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及第一成像画面中心点的坐标，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度。
偏移量计算单元432用于根据每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平角度和垂直角度，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，将每个所述特征点相对于所述第一成像画面的水平角度和垂直角度转化为每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
绘制单元404用于根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及用于每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域。
遮蔽单元405用于对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
以上可以看出，本发明实施例提供的一种图像区域遮蔽装置通过获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在第一成像画面中选取遮蔽区域和特征点，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度，分别计算每个特征点相对于所述第一成像画面的水平偏移量和垂直偏移量，再确定第二成像画面中遮蔽区域的位置和形状并实时绘制，最后对确定出的遮蔽区域进行遮蔽处理。简化了遮蔽区域在选定时的步骤和后续计算方法，避免了特征点在第二成像画面显示时发生坐标失真和图形形变，使球机转动后的遮蔽区域能被准确遮盖，保证了全角度下的图像区域遮蔽的精度。
参见图5，图5是本发明再一实施例提供的图像区域遮蔽装置的示意图。如图5所示的本实施例中的图像区域遮蔽装置500可以包括：处理器501、存储器502以及存储在存储器502中并可在处理器501上运行的计算机程序503，例如选择遮蔽区域中的特征点的程序。处理器501执行计算机程序503时实现上述各个图像区域遮蔽方法实施例中的步骤。例如图1所示的S101至S105。或者，处理器501执行计算机程序503时实现上述各装置实施例中各单元的功能，例如图4所述的单元431至432。
示例性的，计算机程序503可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序503在图像区域遮蔽装置500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成区域选取单元、坐标系建立单元、坐标值获取单元、角度计算单元、偏移量计算单元、绘制单元、遮蔽单元，各单元具体功能如下：
区域选取单元，用于获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点；
坐标获取单元，用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标；
计算单元，用于在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；
绘制单元，用于根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及用于每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域；
遮蔽单元，用于对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
进一步的，坐标获取单元还包括坐标系建立单元和坐标值获取单元。
坐标系建立单元用于建立球机视野坐标系；其中，所述球机视野坐标系是以所述球机为球心，所述球机的视野范围为半径，以所述球机的底面为水平面建立的空间直角坐标系。
坐标值获取单元用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点在球机视野坐标系中的坐标。
进一步的，计算单元还包括角度计算单元和偏移量计算单元。
角度计算单元用于根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及第一成像画面中心点的坐标，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度。
偏移量计算单元用于根据每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平角度和垂直角度，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，将每个所述特征点相对于所述第一成像画面的水平角度和垂直角度转化为每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
所述图像区域遮蔽装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述图像区域遮蔽装置可包括，但不仅限于，处理器501、存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是图像区域遮蔽装置500的示例，并不构成对图像区域遮蔽装置500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述选取第一成像画面的装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器502可以是所述图像区域遮蔽装置500的内部存储单元，例如图像区域遮蔽装置500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述图像区域遮蔽装置500的外部存储设备，例如所述图像区域遮蔽装置500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述图像区域遮蔽装置500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述调节封闭工作环境的装置所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述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精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像区域遮蔽方法，其特征在于，包括：
获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点；
获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标；
在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；
根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域；
对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定至少一个所述遮蔽区域的特征点包括通过预设或者手动选取确定至少一个所述遮蔽区域的特征点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标，具体包括：
获取所述第一成像画面中每个所述特征点在球机视野坐标系中的坐标；
所述球机视野坐标系是以所述球机为球心，所述球机的视野范围为半径，以所述球机的底面为水平面建立的空间直角坐标系。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量包括：
根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及第一成像画面中心点的坐标，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度；
根据每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平角度和垂直角度，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，将每个所述特征点相对于所述第一成像画面的水平角度和垂直角度转化为每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；
所述分别计算为针对多个不同的所述特征点，分别计算其相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理包括：
对所述遮蔽区域进行图像模糊处理或覆盖处理。
6.一种图像区域遮蔽装置，其特征在于，包括：
区域选取单元，用于获取球机在初始工作角度下的第一成像画面，在所述第一成像画面中选取遮蔽区域，并确定至少一个所述遮蔽区域的特征点；
坐标获取单元，用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标；
计算单元，用于在所述球机的转动过程中，根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，分别计算每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；
绘制单元，用于根据每个所述特征点在第一成像画面中的坐标，以及用于每个所述特征点的所述水平偏移量和所述垂直偏移量，确定所述第二成像画面中所述遮蔽区域的位置和形状，以在所述第二成像画面中确定出所述遮蔽区域；
遮蔽单元，用于对确定出的所述遮蔽区域进行遮蔽处理。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述坐标获取单元，用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点的坐标，具体包括：
坐标系建立单元，用于建立球机视野坐标系；其中，所述球机视野坐标系是以所述球机为球心，所述球机的视野范围为半径，以所述球机的底面为水平面建立的空间直角坐标系；
坐标值获取单元，用于获取所述第一成像画面中每个所述特征点在球机视野坐标系中的坐标。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：
角度计算单元，用于根据当前时刻所述球机相对于所述初始工作角度的水平视场角和垂直视场角，以及第一成像画面中心点的坐标，将每个所述特征点在所述第一成像画面中的所述坐标转化为每个所述特征点在所述球机视野坐标系中的水平角度和垂直角度；
偏移量计算单元，用于根据每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平角度和垂直角度，以及当前时刻所述球机的第二成像画面的顶点坐标，将每个所述特征点相对于所述第一成像画面的水平角度和垂直角度转化为每个所述特征点相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量；
所述分别计算为针对多个不同的所述特征点，分别计算其相对于所述第一成像画面中的坐标的水平偏移量和垂直偏移量。
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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