CN110362923B - 基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法及监控安装方法和监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法，涉及监控技术领域，包括以下内容：计算每个监控点覆盖监控范围的体积；将同一监控区域内每个监控点的监控范围体积相加后减去相邻监控点重叠的监控范围体积，得到该监控区域的有效监控体积；有效监控体积除以该监控区域的监控区域总体积得到有效监控覆盖率。本发明还提供了一种监控安装方法和监控系统。本发明能够使监控覆盖率真实准确、监控设备合理安装以及监控系统能够无死角监控。

Description

基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法及监控安装方法 和监控系统

技术领域

本发明涉及监控技术领域，具体涉及一种基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法及监控安装方法和监控系统。

背景技术

监控覆盖率是用来评价监控系统监控能力的一个关键指标。现在的监控覆盖率通常指视频监控有效覆盖面积与整个监控区域总面积的比值，它是评价视频监控系统中摄像机的布点是否科学的重要指标，也是判断整个监控区域是否有效受控的重要标志。

可视域分析，指的是以观察点为原点，给定半径为最远视距，对观察者视线能覆盖的范围进行分析。现有的可视域分析，能够计算出以监控点作为观察点时，监控摄像头能够监控到的面积范围，并将此作为监控有效面积。

现在的监控覆盖率是指视频监控的有效覆盖面积与整个监控区域总面积之比，现在的视频监控覆盖率仅仅是从面积上进行覆盖考虑，完全忽略了监控区域是三维立体的事实，使这样通过面积计算得到的监控覆盖率并不准确，使按照这个监控覆盖率进行安装的监控系统中各个监控点的布置不合理，进而使整个监控系统的监控效力受到影响。

发明内容

本发明提供了一种基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法，以解决现有监控覆盖率方法计算出来的监控覆盖率不准确的问题。

为解决以上问题，提供如下方案：

本方案中的基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法，包括以下内容：

计算每个监控点覆盖监控范围的体积；将同一监控区域内每个监控点的监控范围体积相加后减去相邻监控点重叠的监控范围体积，得到该监控区域的有效监控体积；有效监控体积除以该监控区域的监控区域总体积得到有效监控覆盖率。

名词解释：

监控点：指的安装监控设备的位置，或者可以理解为是观察者的位置，以这个安装位置为观察点能够便于进行监控。

本方案的优点在于：

相比于现在通常用表面积来计算覆盖率，本方案通过计算监控区域体积和有效监控体积来计算有效监控覆盖率，使覆盖率和监控效果的对应更加直观，能够真正做到无死角监控。

相比于现有的可视域分析，往往只是集中在面积分析上，而本方案的三维可视域分析，是在可视域分析的基础上，进一步求取和强调监控点的视线覆盖空间，使计算得到的覆盖率更加趋近于真实监控环境覆盖率，使得到的数据更加准确、真实。

此外，按照本方法对有效监控覆盖率的计算，能够通过有效监控覆盖率合理判断该监控区域内的监控效果。

进一步，在一个监控区域内划分至少一个关键区域，将每个关键区域的体积作为关键区域单体体积，将每个关键区域内所有监控点的监控范围体积相加后减去该关键区域内相邻监控点重叠的监控范围体积，得到该关键区域所有监控点的总体监控范围体积作为关键区域单体监控体积；关键区域单体监控体积除以关键区域单体体积得到关键区域监控单体覆盖率。

通过计算关键区域监控单体覆盖率，能够判断一个关键区域内的监控效果，进而判断监控系统中的监控设备在该关键区域内是否安装合理。而通过关键区域单体监控体积和关键区域单体体积来计算关键区域监控单体覆盖率，能够更加趋近于监控点的真实监控情况，使计算的覆盖率更加准确。

进一步，将一个监控区域内的所有关键区域的关键区域单体体积相加后减去彼此重叠体积得到关键区域总体积，将所有关键区域单体监控体积相加后减去彼此重叠体积得到关键区域有效监控体积，将关键区域有效监控体积除以关键区域总体积得到关键区域监控覆盖率。

通过关键区域有效监控体积和关键区域总体积计算关键区域监控覆盖率，能够针对同一监控区域合理判断该区域内所有关键区域的监控情况，进而判断监控系统在关键区域内监控设备的安装是否合理。而对于关键区域总体积和关键区域有效监控体积的计算，则能够对于监控区域内的区分划分和后面的分等级进行监控设备的安装起到了很好的参考作用。

进一步，在同一监控区域内，关键区域监控单体覆盖率大于等于关键区域监控覆盖率，关键区域监控覆盖率大于等于有效监控覆盖率。

在满足这样监控覆盖率的监控系统中，其监控效果和监控设备的安装被认为是合理的。

本发明还提供了一种基于三维可视域分析的监控安装方法，包括以下内容：

按照前述基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法计算有效监控覆盖率、关键区域监控覆盖率和关键区域监控单体覆盖率；

从需求环境中选出需要监控的三维区域作为监控区域；将监控区域划分为多个选取区域；将其中至少一个选取区域确定为关键区域；

设置有效监控覆盖率预设值、关键区域监控覆盖率预设值和关键区域监控单体覆盖率预设值；

根据监控设备总数，将不同数量的监控设备数量分别安装到各个选取区域中，同时使有效监控覆盖率达到有效监控覆盖率预设值、关键区域监控覆盖率达到关键区域监控覆盖率预设值和关键区域监控单体覆盖率达到关键区域监控单体覆盖率预设值。

本方案的优点在于：

通过设置有效监控覆盖率预设值、关键区域监控覆盖率预设值和关键区域监控单体覆盖率预设值，已经对整个监控系统的监控效果和监控设备的安装做了最合理的预设，同时在选取区域中选出关键区域，使得整个监控区域能够分层级地进行重点监控，使在尽可能使用较少监控设备的前提下做到监控无死角。而本方案中的各种覆盖率都是通过监控体积来计算得到的，使其与真实的监控情况能够直接对应，以这样的覆盖率为判断标准安装的监控设备，将能真正地做到无死角监控。

进一步，以监控覆盖率最大优先或者以关键区域优先的安装顺序和安装分配完成监控区域内各个选取区域中的监控设备安装。

在安装各个选取区域的监控设备时，可以以覆盖率最大优先或者关键区域优先两种方式，进行监控设备的安装。

监控覆盖率最大包括有效监控覆盖率、关键区域监控覆盖率和关键区域监控单体覆盖率三者之和数值最大，有效监控覆盖率最大，或者关键区域监控覆盖率最大。

监控覆盖率最大，可以根据具体需求来进行选择，例如：三个覆盖率之和数值最大，说明监控覆盖越强，监控效果越好，按此进行的监控设备安装最为合理。有效监控覆盖率最大，强调的是整个监控区域的整体监控效果。关键区域监控覆盖率最大，强调的是对关键区域的监控效果。三种方式各有侧重，用户可以根据实际需求进行选择。

进一步，将所述关键区域划分为不同重要等级的关键区域，每个等级的关键区域对应的关键区域监控单体覆盖率不同。

通过将关键区域进一步按照重要等级进行划分，使各个等级关键区域的监控设备覆盖率不同，进而达到各个关键区域监控设备分配数量不同，能够有效将所有监控设备进行最合理的分配和安装。

进一步，在计算有效监控范围体积或者关键区域单体监控体积时，通过调整单个监控设备的安装角度来降低各个监控设备的监控重叠体积。

以减少监控重叠体积为目的，来调节监控设备的安装角度，能够在同一监控区域内尽可能地节约监控设备的安装数量。

本发明还提供了一种基于三维可视域分析的监控系统，采用前述监控安装方法在各个选取区域内安装监控设备。

本方案的优点在于：

通过这种方法构建的监控系统，能够做到在使用监控设备最少的情况下，做到监控无死角。

进一步，在监控时，可以通过确定选取区域反推监控该选取区域内的监控设备。

这样做，可以使监控时及时锁定出现异常入侵的地方，使监控系统在发现情况后能够做到及时反应。

附图说明

图1 为实施例1中的总需求环境示例图。

图2 为实施例1中的监控区域。

图3为监控设备monitor1的视椎体和监控范围示意图。

图4为图3中monitor1监控范围视椎体的简化结构示意图。

图5为从视椎体原点发出的若干射线与障碍物的交点示意图。

图6为监控设备monitor1和监控设备monitor2的相交区域示意图。

图7为实施例1中关键区域示意图。

图8为实施例1中为通过选取区域s_select反推监控该区域的监控设备monitor1和monitor2的示意图。

图9为实施例1中安装两个监控设备后的过程演示图。

图10为图9通过调整monitor4弥补monitor3未能覆盖区域的示意图。

图11为实施例1中需要部署的环境及预设安装地点示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：三维区域S、监控区域总体积V0、有效监控范围体积V1、有效监控覆盖率Coverage1、关键区域总体积V2、关键区域有效监控体积V3、关键区域监控覆盖率Coverage2、关键区域单体体积v4,、关键区域单体监控体积v5、关键区域监控单体覆盖率Coverage3、选取区域s_select。

实施例1：

本实施例中，基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法，包括以下内容：

F0.确定并接收监控区域的三维地理信息（主要是地形模型、建筑模型等；其中地形模型，指在监控区域内通过土地长度、宽度、坡度等参数形成的用来展示监控区域内土地三维形状的公式集合；建筑模型，指在监控区域内通过长度、宽度、高度等参数形成的用来展示监控区域土地上耸立的各种建筑形状和轮廓的公式集合），将地形模型和建筑模型叠加起来，形成需要监控的三维区域s，即监控区域。

在三维区域s中标注出多个关键区域，形成关键区域集合{key-areas}，通过监控点（指监控摄像头等监控设备，通过这些设备上自身安装的现有检测器件能够检测到这些设备所处的经纬度和高度）自身的三维坐标位置、监控最大方位角、俯仰角、最大监控距离，通过三维可视域分析，得到单个监控点的监控范围体积。本实施例中的三维可视域分析可以采用双增量法、参考面法、三角形相交法、视线与边相交法或者投影覆盖检测算法等。

F1.计算得到监控区域总体积v0。（即三维区域s总体积v0）本实施例中计算方法采用cesium平台内置方法（即求出区域总体积减去区域内物体体积）。

累加每个监控点的监控范围体积，同时减去相邻监控点交叉覆盖的体积，即减去重叠区域体积，得到所有监控点一起形成有效监控范围体积v1,计算得到有效监控覆盖率Coverage1 = v1/v0*100%；

F2.计算关键区域集合{key-areas}中各个关键区域体积累加并去除重叠体积后得到关键区域总体积v2。将布置在关键区域内的各个监控点的监控范围体积累加，并减去重叠体积，得到所有关键区域内通过监控点进行监控的关键区域有效监控体积v3，计算得到关键区域监控覆盖率Coverage2 = v3/v2*100%。

F3.通过单个关键区域key-area的关键区域单体体积v4,以及该区域key-area中通过监控设备覆盖的关键区域单体监控体积v5,计算得到关键区域监控单体覆盖率Coverage3 = v5/v4*100%；

通过设置有效监控覆盖率预设值，关键区域监控覆盖率预设值和关键区域监控单体覆盖率预设值，用来判断该监控系统中的各个监控设备是否安装合理，监控效果是否达到预设效果。

当有效监控覆盖率Coverage1大于等于有效监控覆盖率预设值，同时，关键区域监控覆盖率Coverage2大于等于关键区域监控覆盖率预设值，同时，最为重点的几个关键区域的关键区域监控单体覆盖率Coverage3大于等于关键区域监控单体覆盖率预设值时，我们认为在该监控区域内的监控设备的安装是合理的。

而对于需要考虑关键区域监控单体覆盖率Coverage3的个数小于等于该监控区域内的关键区域总数，能够根据关键区域分布位置等因素的不同，按照重要程序进行分等级，不同等级的关键区域可以设定不同的关键区域监控单体覆盖率预设值，只有每个相应等级的关键区域的关键区域监控单体覆盖率Coverage3都达到对应的预设值时，才说明所有的关键区域都达到了预期监控效果，此时才能说明监控系统的各个监控设备安装合理，监控效果良好。

本实施例中，将有效监控覆盖率预设值定为85%，关键区域监控覆盖率预设值定为97%，关键区域监控单体覆盖率预设值定为100%，如图11所示，本实施例中一共定了两个关键区域，即关键区域S1和关键区域S2，根据两个关键区域的建筑物等分布、人口密度、财产价值等相关因素综合考虑，将关键区域S2作为重点关键区域，关键区域S1作为一般关键区域。则当有效监控覆盖率Coverage1大于等于85%，同时，关键区域监控覆盖率Coverage2大于等于97%，同时，关键区域S2的关键区域监控单体覆盖率Coverage3大于等于100%时，我们认为在该监控区域内的监控设备的安装是合理的。

根据以上覆盖率的计算，在安装监控设备的时候，采用以下方法：

首先是确定Coverage1、Coverage2和Coverage3的具体数值。

F4.细化整体监控区域，根据具体位置分为多个选取区域。在安装某个选取区域s_select内的监控设备时，通过整个监控区域的有效监控覆盖率Coverage1、以及所有关键区域的关键区域监控覆盖率Coverage2，以及该选取区域s_select的关键区域监控单体覆盖率Coverage3，反推覆盖该区域的监控设备的安装个数和安装位置；

F5.通过预设的监控选址点集合{can-placed -places}，及需要监控的区域s、总共的监控设备数量Numb1,根据算法function1,可以通过选址模式place_models，自动部署监控设备，以达到监控范围尽量大化。

其中，算法function1指的是用来在确定总监控设备数量后，将这些数量的监控设备分配到各个选取区域安装的分配方法。本实施例中的function1，先根据需求将三维区域S二维平面化，分为N份小区域，再根据选址模式place_models，依次遍历小区域各个监控点的特定角度，以计算各个监控点的最大覆覆盖率，然后再根据总监控设备数量对每种遍历结果求和，取最大值。

其中，选址模式place_models指的是在安装监控设备时的优先级，包括但不限于关键区域优先和覆盖范围优先；关键区域优先指的是以关键区域的重要程度等级来进行监控设备安装，重要程度等级越高，越优先安装；覆盖范围优先指的是按照覆盖率的大小来进行监控设备安装，覆盖率越大的选取区域越先安装监控设备。

F6.同理，可以不用先预设安装位置，直接人工根据已经安装监控设备的位置，来系统计算相应的覆盖率。

如图1所示，在F0中的需求环境高精度三维地理信息，是包含需求监控环境的总体环境范围、总体环境范围包含物体（挡住镜头物体，如房屋墙体、地形、树木等）的高精度三维信息。

如图2所示，从需求环境中提取出的需要监控的三维区域s，就是监控系统实际需要监控的区域（需要环境范围有些地方不需要监控，比如朝向天空区域、湖水区域等区域），即监控区域。

在需要监控的三维区域s中标注出的关键区域集合{key-areas}，是在s中，最需要监控的各个关键区域的集合。

如图3和图4所示，一个监控设备的监控最大方位角为与正北方夹角（顺时针为正），最大监控距离为监控设备的射线垂直于被监控物体时的最大垂直射线长度，即最长的有效监控距离。

单个监控设备的监控范围体积，是指单个监控设备能够拍摄到的体积与需要监控的三维区域s体积相交重合部分的体积。

在F1中去除重叠区域体积，因为相邻监控设备的监控范围会有重叠部分，避免重复计算监控设备的覆盖范围体积。

在F5中预设监控选址点集合{can-placed -places}，为人工指定了很多个可以安置监控设备的位置点的集合。

总监控设备数量Numb1，为在满足覆盖率要求，购买的最少数量的监控设备数量，一般情况下Numb1是小于{can-placed -places}的。

采用以上覆盖率计算方法来安装各个选取区域内的监控设备，由此构成的监控系统，能够做到无死角监控。

具体实施过程如下：

本实施例基于Cesium三维平台，而本发明对主要权利所实现方法、平台不做限制。

计算监控覆盖率。

首先，获取需求环境三维地理信息。

如图1灰色立方体部分所示，通过倾斜摄影（即非平面摄影），获取某小区的三维图像，通过GIS技术，获取该区域内的总体环境范围、总体环境范围包含物体（挡住镜头物体，如房屋墙体、地形、树木等）的高精度三维信息。通过Cesium三维平台建立该小区的三维模型，其中灰色立方体部分即为总需求环境。

然后，从需求环境中获取需求监控环境，即确定监控区域。

在总需求环境中，获取需要监控环境的三维区域s，即整体监控区域。图1的边框为总需求环境，在各个楼房之间的区域包括各个楼房等地表设置物为监控区域。本实施例中的监控区域与现有技术中的监控区域不同，不仅仅是对小区地表表面积的监控，而是对整个小区立体空间的监控。

第三，计算需求环境的监控区域总体积v0。

通过需求监控环境三维区域s的体积，减去区域内楼房等固定建筑物的体积，得出需求环境的监控区域总体积v0。

第四，针对单个监控设备画出视椎体，使用三维可视域分析，得到单个监控设备monitor1的监控范围体积。

针对监控区域内的所有监控设备，计算出每一个监控设备能够拍摄监控的监控区域。例如，选择其中一个监控设备Monitor1,获取监控设备monitor1参数，即监控设备monitor的坐标位置monitor1_position（三维坐标）及监控最大方位角(monitor1_pitch_angle_max, monitor1_pitch_angle_min)、俯仰角(monitor1_head_angle_max,monitor1_head_angle_min)、最大监控距离(monitor1_radius),根据这些参数，画出monitor1监控设备的监控范围（视椎体），如图3所示,从监控设备射出的视线边界构成的椎体就是视椎体，即monitor的监控范围。

如图4所示，在计算视椎体时，先简化的视椎体，theta为方向角，α为俯仰角,z轴方向为正北方，ob即为最大监控距离。

然后，求取monitor1的有效监控体积v_monitor1。

根据由monitor1_position为起点的射线与三维模型交点与monitor1_position的垂直平均距离monitor1_3Dtile_average_length求取可用体积v1_1；

根据由monitor1_position为起点的射线与需求监控环境s的交点与monitor1_position的垂直平均距离monitor1_s_average_length求取可用体积v1_2；

使用v1_1减去v1_2，得到monitor1的有效监控体积v_monitor1。

通过射线交点的垂直平均距离，求取体积。当有足够多的射线交点，只需要求取交点面的垂直平均距离，就可以计算出拥有当前交点面的不完整的视椎体体积，即底面面积×高（交点平均垂直距离）×三分之一。

如图5所示，从监控设备monitor射出的射线与地面或者地面建筑物相交形成多个交点，如J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、......JN，经过每一个交点，都能够作出到监控设备monitor的垂直距离，利用勾股定理计算出垂直距离的长度，作为高，每个交点都会有一个垂直距离，（例如，经过交点J5，到监控设备monitor的垂直距离为DJ5），总共有N个垂直距离，然后求取这N个垂直距离的平均值，即(h1+h2+…+hn)/N.得到平均垂直距离h_average.然后椎体通过h_ average正高（通过椎体定点垂直椎体底面的高）和椎体相关参数计算椎体底面积；最后通过h_ average*底面积/3得到体积。

第五，计算单个监控设备（monitor）的监控覆盖率。

使用v_monitor1除以v0乘以百分百，得到监控设备monitor1在需求监控环境三维区域s中的监控覆盖率monitor1_Coverage。

第六，求取多个监控设备的相交（重叠）区域，并求取重叠区域体积。

如图6所示，根据图5中的方法，可求取监控设备的叠加区域体积，同理可求出多个监控设备的监控覆盖率。本实施例中，通过求取两个监控设备monitor1对于monitor2视椎射线的若干交点，每条射线如果相交则肯定会有进出两个交点，最开始的交点作为起点，后一个交点作为终点（在图5中是通过monitor1来求相交体积的），并计算单条射线上起终点连线长度deta_h，使用此射线总长度减去deta_h得到射线新长度，再通过平均垂直高度计算体积，与最开始的有效监控体积相减，得出重叠区域的体积。亦可以通过Cesium平台内置空间分析方法相交分析求取相交体积。

在监控区域内所有监控设备的单个监控范围体积相加后减去重叠区域体积，得到所有监控设备一起能够监控的有效监控范围体积V1，（V1/V0）*100%=有效监控覆盖率Coverage1。通过有效监控覆盖率Coverage1，能够来判断该监控区域内监控设备的安装是否合理，由这些监控设备构建的监控系统监控效果是否良好。当Coverage1大于等于85%时，监控效果初步判断良好，然后再对比Coverage2、Coverage3等参数。

第七，关键区域的覆盖率计算。

如图7所示，橙色部分为关键区域，同理可求得关键区域的监控覆盖率monitor1_keyarea1_ Coverage。

第八，在监控区域内选择关键区域，并计算关键区域覆盖率Coverage2。

在监控区域中选择一个或者多个分散区域形成关键区域集合{key-areas}，将其中的每一个分散区域称为关键区域单体。

先计算出每个关键区域单体体积V4，然后将所有关键区域单体体积相加，得到关键区域总体积V2。

通过每个关键区域单体中的监控设备，计算出该关键区域单体中所有监控设备监控的范围得到关键区域单体监控体积V5（V5等于在各个关键区域单体中的所有监控设备的监控范围视椎体体积相加后减去叠加体积得到）。对于每个关键区域单体而言，关键区域监控单体覆盖率Coverage3=（V5/V4）*100%。Coverage3大于等于100%时，我们认为在该监控区域内的监控设备的安装是合理的。

对于监控区域内所有的关键区域单体形成的关键区域整体，其关键区域总体积V2，等于每个关键区域单体体积V4，相加后减去重叠区域。同样的，对于整个关键区域内监控设备监控覆盖的关键区域有效监控体积V3，等于每个关键区域单体监控体积v5相加后减去重叠区域。关键区域监控覆盖率Coverage2大于等于97%时，认为该监控区域内的监控系统监控效果良好，各个监控设备安装合理。

在构建监控系统，安装监控设备的时候采用以下方法：

第一，如图8所示，将整个监控区域划分为多个选取区域，逐一计算和安装每个选取区域的监控设备。根据选取区域s_select，使用三维可视域分析反推覆盖该选取区域s_select的监控设备的安装位置。

在确定选取区域s_select以后，使用监控设备最大监控距离做缓冲区，从选取区域的一端开始依次顺序地随机设置虚拟监控设备，得到缓冲内的所有监控设备集合{monitors in s_select_buffer}，然后再对集合中每个监控设备做三维可视域分析，画出每个虚拟监控设备的监控范围视椎体，如果与选取区域s_select模型有射线交点，则认为该监控设备覆盖的监控范围与选取区域s_select重合，该监控设备覆盖了这部分的选取区域。如图8所示，根据选取区域s_select反推出覆盖当前区域的监控设备有monitor1和monitor2。

反过来，在由此安装方法构建而成的监控系统，在进行监控时，能够通过先确定出现外来入侵的三维区域（某一选取区域），反推覆盖该区域的监控设备。

第二，根据已安装（或模拟安装）监控设备，指导预备安装的监控设备安装。

如图9所示，需要对矩形边框里面的街道，使用两个监控设备，达到尽量大覆盖时，已安装监控设备为monitor3，未安装设备为monitor4,则可以调节monitor4的位置、安装角度（方向角和俯仰角），则可以通过计算覆盖率，得到较优安装方案，如图10所示。

第三，半自动化部署监控设备。

在确定需求监控区域的三维区域s后，先预设监控设备3个，预设安装地点6个。

通过预设的监控选址点集合{p1,p2,p3,p4,p5,p6}，及需要监控的三维区域s、总共的监控设备数量3。

如图11所示，将需要监控的三维区域s均分为4份。

本实施例中选取place_models为关键区域优先（如图11中所示,关键区域有S1和S2），则优先在关键区域S1和S2中部署3个监控设备。所以结果点肯定会是p1、p2、p4、p5的组合。

相比于现有技术在生活小区、商场楼层等需求环境布置视图像控设备时，因为地形、装饰物、房屋墙面、树木等遮挡物原因，不能做到关键点无死角的问题，本实施例运用三维GIS技术，基于高精度三维地理信息和三维可视域分析，计算监控设备在需要监控区域的监控空间覆盖率，从而辅助监控设备布置方布置、搜索监控设备，以求做到关键区域无死角，监控范围尽量大以及对监控布置和分析进行指导。

实施例2

与实施例1相比，本实施例优先考虑监控覆盖率最大，本实施例中的监控覆盖率最大指的是关键区域监控单体覆盖率最大。关键区域监控单体覆盖率Coverage3≥关键区域监控覆盖率Coverage2≥有效监控覆盖率Coverage1。在安装监控设备的时候，需要依次满足Coverage3、Coverage2和Coverage1的数值要求。这样能够在限定监控设备个数的前提下，使监控范围尽可能地大，做到无死角监控。

算法function1,是根据一定方法布置监控设备方法，例如将监控区域区划为若干区域集合{S2s}，如果此区域中有预设监控选择点，则安防监控装置，如果已经安防了监装置，则跳到下一个区域；而所述的选址模式place_model，则决定预设监控选择点的优先级别，本实施例中的place_model为覆盖率优先模式，处于覆盖率最大的预设监控选择点的优先级最高。

在具体安装监控设备的时候，如图11所示，将需要监控的三维区域s均分为4份。本实施例选择place_models为覆盖率优先模式，会依次遍历各个监控点的特定角度，以计算特定监控点的最大覆覆盖率，然后组合以实现3个监控设备的最优部署集。

实施例3

与实施例1相比，本实施例优先考虑监控覆盖率最大，本实施例中的监控覆盖率最大指的是有效监控覆盖率最大。有效监控覆盖率Coverage1≥关键区域监控单体覆盖率，且有效监控覆盖率Coverage1≥关键区域监控覆盖率Coverage2。

实施例4

与实施例1相比，本实施例优先考虑监控覆盖率最大，本实施例中的监控覆盖率最大指的是关键区域监控覆盖率最大。关键区域监控覆盖率Coverage2≥关键区域监控单体覆盖率Coverage3，且关键区域监控覆盖率Coverage2≥有效监控覆盖率Coverage1。

实施例5

与实施例1相比，本实施例优先考虑监控覆盖率最大，本实施例中的监控覆盖率最大指的是有效监控覆盖率、关键区域监控覆盖率和关键区域监控单体覆盖率三者之和最大。即，关键区域监控覆盖率Coverage2+键区域监控单体覆盖率Coverage3+有效监控覆盖率Coverage1=max。

以上说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法，其特征在于：包括以下内容：

计算每个监控点覆盖监控范围的体积；将同一监控区域内每个监控点的监控范围体积相加后减去相邻监控点重叠的监控范围体积，得到该监控区域的有效监控体积；有效监控体积除以该监控区域的监控区域总体积得到有效监控覆盖率；

在一个监控区域内划分至少一个关键区域，将每个关键区域的体积作为关键区域单体体积，将每个关键区域内所有监控点的监控范围体积相加后减去该关键区域内相邻监控点重叠的监控范围体积，得到该关键区域所有监控点的总体监控范围体积作为关键区域单体监控体积；关键区域单体监控体积除以关键区域单体体积得到关键区域监控单体覆盖率；监控区域总体积为去除楼房建筑物的总体积；将一个监控区域内的所有关键区域的关键区域单体体积相加后减去彼此重叠体积得到关键区域总体积，将所有关键区域单体监控体积相加后减去彼此重叠体积得到关键区域有效监控体积，将关键区域有效监控体积除以关键区域总体积得到关键区域监控覆盖率；

在同一监控区域内，关键区域监控单体覆盖率大于等于关键区域监控覆盖率，关键区域监控覆盖率大于等于有效监控覆盖率。

2.基于三维可视域分析的监控安装方法，其特征在于：按照权利要求1所述的基于三维可视域分析的三维监控覆盖率方法计算有效监控覆盖率、关键区域监控覆盖率和关键区域监控单体覆盖率；

从需求环境中选出需要监控的三维区域作为监控区域；将监控区域划分为多个选取区域；将其中至少一个选取区域确定为关键区域；

设置有效监控覆盖率预设值、关键区域监控覆盖率预设值和关键区域监控单体覆盖率预设值；

根据监控设备总数，将不同数量的监控设备数量分别安装到各个选取区域中，同时使有效监控覆盖率达到有效监控覆盖率预设值、关键区域监控覆盖率达到关键区域监控覆盖率预设值和关键区域监控单体覆盖率达到关键区域监控单体覆盖率预设值；

以监控覆盖率最大优先或者以关键区域优先的安装顺序和安装分配完成监控区域内各个选取区域中的监控设备安装；

监控覆盖率最大包括有效监控覆盖率、关键区域监控覆盖率和关键区域监控单体覆盖率三者之和数值最大，有效监控覆盖率最大，或者关键区域监控覆盖率最大。

3.根据权利要求2所述的基于三维可视域分析的监控安装方法，其特征在于：将所述关键区域划分为不同重要等级的关键区域，每个等级的关键区域对应的关键区域监控单体覆盖率不同。

4.根据权利要求2所述的基于三维可视域分析的监控安装方法，其特征在于：在计算有效监控体积或者关键区域单体监控体积时，通过调整单个监控设备的安装角度来降低各个监控设备的监控重叠体积。

5.基于三维可视域分析的监控系统，其特征在于：包括采用权利要求2所述的基于三维可视域分析的监控安装方法在各个选取区域内安装的多个监控设备。

6.根据权利要求5所述的基于三维可视域分析的监控系统，其特征在于：在监控时，通过确定选取区域反推监控该选取区域内的监控设备。

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