CN110992484A - 一种交通动态视频在真景三维平台中的显示方法 - Google Patents
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Abstract
一种交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，包括以下步骤：S1：视频流预处理；S2：图像信息融合；S3：一体化场景渲染。本发明中，通过视频流预处理，图像信息融合和一体化场景渲染方式将原始的动态视频流映射到真景三维平台中的地图场景上，并能够跟随地图操作实现一体化的场景浏览，打破孤立的、分割的视频监控模式，补充了监控画面缺失的地理信息，构建了全时空立体融合监控场景，交通指挥通过真景三维平台即可获取全面的实时交通态势。
Description
技术领域
本发明涉及交通动态视频显示方法领域，尤其涉及一种交通动态视频在真景三维平台中的显示方法。
背景技术
随着GIS技术的广泛应用，集成二维地图等空间位置信息的视频系统解决方案正逐步走向成熟。与传统的单纯获取监控目标的实时音频、视频信息的视频监控系统相比，继承了三维空间信息的三维视频监控系统在增强用户空间意识、辅助用户决策等方面将发挥更大的作用。
在三维视频监控方面，目前比较普遍的做法是从各地实时影像中采集出图片，以标注的形式在三维场景中进行显示。当用户想知道某地的监控影像时，点击该标注即可弹出实时监控影像。这种方法只是与三维平台的初步结合，并没有发挥出三维场景的直观特点，也远没有达到视频位置与周边三维信息的融合目标。
与直接标注的方式不同，本发明中通过采用将视频投影到三维地图空间的方法，提出一套运用于交通指挥的动态视频流速在真景三维平台中的显示方法，将部署在不同地理位置的多路实时监控视频，与监控区域的三维模型进行校正配准，使用三维渲染技术，将实时视频动态映射到三维模型中，生成连续的、大范围的三维全景监控画面。
现有技术有以下几项缺点:
第一：传统分镜头监控模式具有画面相互孤立、缺乏关联性的应用局限，难以直观获取监控区域的整体态势。
第二：目前监控视频与三维场景结合仅限于提取关键视频帧以标注的形式在三维场景中弹窗显示，这种方式难以实时直观的显示视频，监控区域和监看目标是分离的，并且查看操作繁杂且不直观。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，能够跟随地图操作实现一体化的场景浏览，打破孤立的、分割的视频监控模式，补充了监控画面缺失的地理信息，构建了全时空立体融合监控场景，交通指挥通过真景三维平台即可获取全面的实时交通态势。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，包括以下步骤：
S1：视频流预处理，至视频流与地图场景结合；其中，预处理要素包括数据格式、画面参数及属性参数；
S2：图像信息融合，将动态视频流画面作为纹理映射至对应空间位置，实现场景融合；其中，纹理坐标是通过三维模型中点的世界坐标与纹理矩阵计算得到，不需要预先指定；
S3：一体化场景渲染，包括以下步骤：
S31：在三维地图渲染方法的基础上，计算融合场景渲染时硬件设备承载力；
S32：通过利用动态分页渲染的方法，在视点处于融合场景时优先分配资源对其进行渲染，对快速的数据加载；交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，同时，融合场景的浏览方法依据三维地图场景操作。
优选的，在S1中，视频流预处理具体包括以下步骤:S11：统一接入的视频格式，对于符合统一格式的视频流直接进入一下步处理，对于其他格式要转换为统一格式再处理；S12：对于视频流画面效果进行解析，计算画面几何形态，对画面色彩与亮度结合地图场景进行调整，画面在平台中有效表达；S13：通过视频流来源设备的属性参数，将设备在三维地图场景中定位，并根据偏转角度设置画面姿态。
优选的，在S2中，图像信息融合具体包括以下步骤：S21：通过解析视频流画面所表达的地理空间形态与三维地图场景形态，消除空间信息差异；S22：将监控设备的在真实环境中的位置姿态信息转换为三维空间中的位置和姿态，依据坐标系系统统一变换视频流与三维地图场景，在此基础上进行空间校正与匹配，计算视频流画面映射范围与画面映射结构；S23：通过纹理映射方法实现场景融合。
优选的，在S2中，纹理坐标获取包括如下步骤：通过摄像机的标定，获取到摄像机的内外参数，进而根据摄像机的内外参数求出纹理矩阵；将摄像机采集到的图像准确地重投影到一维模型中去，多路视频图像与三维模型的融合；其中，在投影之前还要对图像进行畸变正和截剪。
本发明中，通过视频流预处理，图像信息融合和一体化场景渲染方式将原始的动态视频流映射到真景三维平台中的地图场景上，并能够跟随地图操作实现一体化的场景浏览，打破孤立的、分割的视频监控模式，补充了监控画面缺失的地理信息，构建了全时空立体融合监控场景，交通指挥通过真景三维平台即可获取全面的实时交通态势。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提出的一种交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，包括以下步骤：
S1：视频流预处理，至视频流与地图场景结合；其中，预处理要素包括数据格式、画面参数及属性参数；
S2：图像信息融合，将动态视频流画面作为纹理映射至对应空间位置，实现场景融合；其中，纹理坐标是通过三维模型中点的世界坐标与纹理矩阵计算得到，不需要预先指定；
S3：一体化场景渲染，包括以下步骤：
S31：在三维地图渲染方法的基础上，计算融合场景渲染时硬件设备承载力；
S32：通过利用动态分页渲染的方法，在视点处于融合场景时优先分配资源对其进行渲染，对快速的数据加载；交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，同时，融合场景的浏览方法依据三维地图场景操作。
本发明中，通过视频流预处理，图像信息融合和一体化场景渲染方式将原始的动态视频流映射到真景三维平台中的地图场景上，并能够跟随地图操作实现一体化的场景浏览，打破孤立的、分割的视频监控模式，补充了监控画面缺失的地理信息，构建了全时空立体融合监控场景，交通指挥通过真景三维平台即可获取全面的实时交通态势。
在一个可选的实施例中，在S1中，视频流预处理具体包括以下步骤:
S11：统一接入的视频格式，对于符合统一格式的视频流直接进入一下步处理，对于其他格式要转换为统一格式再处理；
S12：对于视频流画面效果进行解析，计算画面几何形态，对画面色彩与亮度结合地图场景进行调整，画面在平台中有效表达；
S13：通过视频流来源设备的属性参数，将设备在三维地图场景中定位，并根据偏转角度设置画面姿态。
需要说明的是，视频流预处理步骤简单，工作效率高，处理过程中便于对画面色彩与亮度结合地图场景进行调整，从而提高使用舒适度。
在一个可选的实施例中，在S2中，图像信息融合具体包括以下步骤：
S21：通过解析视频流画面所表达的地理空间形态与三维地图场景形态，消除空间信息差异；
S22：将监控设备的在真实环境中的位置姿态信息转换为三维空间中的位置和姿态，依据坐标系系统统一变换视频流与三维地图场景，在此基础上进行空间校正与匹配，计算视频流画面映射范围与画面映射结构；
S23：通过纹理映射方法实现场景融合。
需要说明的是，图像信息融合中，纹理坐标计算方便，不需要预先指定，提高后续工作效率；交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，融合场景的浏览方法依据三维地图场景操作，实现同步的缩放、旋转与平移
在一个可选的实施例中，在S2中，纹理坐标获取包括如下步骤：通过摄像机的标定，获取到摄像机的内外参数，进而根据摄像机的内外参数求出纹理矩阵；将摄像机采集到的图像准确地重投影到一维模型中去，多路视频图像与三维模型的融合；其中，在投影之前还要对图像进行畸变正和截剪。
需要说明的是，投影之前还要对图像进行畸变正和截剪，提高了图像与三维模型融合的效果。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (4)
1.一种交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：视频流预处理，至视频流与地图场景结合；其中，预处理要素包括数据格式、画面参数及属性参数；
S2：图像信息融合，将动态视频流画面作为纹理映射至对应空间位置，实现场景融合；其中，纹理坐标是通过三维模型中点的世界坐标与纹理矩阵计算得到，不需要预先指定；
S3：一体化场景渲染，包括以下步骤：S31：在三维地图渲染方法的基础上，计算融合场景渲染时硬件设备承载力；S32：通过利用动态分页渲染的方法，在视点处于融合场景时优先分配资源对其进行渲染，对快速的数据加载；交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，同时，融合场景的浏览方法依据三维地图场景操作。
2.根据权利要求1所述的交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，其特征在于，在S1中，视频流预处理具体包括以下步骤:
S11：统一接入的视频格式，对于符合统一格式的视频流直接进入一下步处理，对于其他格式要转换为统一格式再处理；
S12：对于视频流画面效果进行解析，计算画面几何形态，对画面色彩与亮度结合地图场景进行调整，画面在平台中有效表达；
S13：通过视频流来源设备的属性参数，将设备在三维地图场景中定位，并根据偏转角度设置画面姿态。
3.根据权利要求1所述的交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，其特征在于，在S2中，图像信息融合具体包括以下步骤：
S21：通过解析视频流画面所表达的地理空间形态与三维地图场景形态，消除空间信息差异；
S22：将监控设备的在真实环境中的位置姿态信息转换为三维空间中的位置和姿态，依据坐标系系统统一变换视频流与三维地图场景，在此基础上进行空间校正与匹配，计算视频流画面映射范围与画面映射结构；
S23：通过纹理映射方法实现场景融合。
4.根据权利要求3所述的交通动态视频在真景三维平台中的显示方法，其特征在于，在S2中，纹理坐标获取包括如下步骤：通过摄像机的标定，获取到摄像机的内外参数，进而根据摄像机的内外参数求出纹理矩阵；将摄像机采集到的图像准确地重投影到一维模型中去，多路视频图像与三维模型的融合；其中，在投影之前还要对图像进行畸变正和截剪。
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