CN111294587A - 一种基于虚拟现实技术的监控设备及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于虚拟现实技术的监控设备及监控方法，该设备包括：视频采集装置，用于采集监控区域内的视频图像、音频信息；虚拟现实交互终端，与所述视频采集装置通过通讯单元信号连接，用于呈现三维立体图像及输出控制信号；控制单元，与所述视频采集装置、虚拟现实交互终端和通讯单元信号连接，用于控制所述视频采集装置、虚拟现实交互终端。该设备可通过虚拟现实交互终端实时查看视频采集装置获取的实际场景，并可通过该交互终端控制视频采集装置的动作，实现了虚拟现实交互终端与视频采集装置的结合与调控，与常规监控设备相比，提高了监测效果，可应用于具有一定危险性、不适宜操作人员进入的区域监控。

Description

一种基于虚拟现实技术的监控设备及监控方法

技术领域

本发明属于监控摄像技术领域，涉及一种监控设备及监控方法，具体地说涉及一种基于虚拟现实技术的监控设备及监控方法。

背景技术

视频监控，是安全防范系统的重要组成部分，其具有直观、准确、及时和信息内容丰富的优点，因而广泛应用于各行各业。随着计算机、网络及图像处理、传输技术的飞速发展，虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术已越来越成熟，应用领域也不断扩展。但目前，尚无结合了虚拟现实技术的监控设备，视频监控趋于平面化，无法对细节进行有效监控，因此如何将VR头戴设备与安防设备结合以实时查看监控的实际场景成为当前监控领域的一个重要发展方向。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于如何将虚拟现实技术与监控设备结合，以实现对细节的有效监控，从而提出一种基于虚拟现实技术的监控设备及监控方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种基于虚拟现实技术的监控设备，所述监控设备包括：

视频采集装置，用于采集监控区域内的视频图像、音频信息；

虚拟现实交互终端，与所述视频采集装置通过通讯单元信号连接，用于呈现三维立体图像及输出控制信号；

控制单元，与所述视频采集装置、虚拟现实交互终端和通讯单元信号连接，用于控制所述视频采集装置、虚拟现实交互终端。

作为优选，所述监控设备还包括一外置输入装置，所述外接输入装置与所述控制单元和虚拟现实交互终端连接。

作为优选，所述虚拟现实交互终端包括：一佩戴头盔，所述佩戴头盔上设置有VR眼镜，所述佩戴头盔内设置有方向传感器、音频输入输出模块和控制芯片，所述控制芯片与所述方向传感器、音频输入输出模块通讯连接，所述控制芯片还连接于所述通讯单元。

作为优选，所述外置输入装置为一遥控器，所述遥控器具有控制按键，所述遥控器与所述VR眼镜信号连接。

作为优选，所述外置输入装置内设置有角度检测机构。

本发明还提供一种采用所述监控设备的监控方法，其包括如下步骤：

控制视频采集装置获取监控区域内的视频图像和音频信息，并将所述视频图像和音频信息上传至网络终端；

将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号。

作为优选，所述将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号，包括：

将获取的视频图像和音频信息解码处理；

将解码后的视频图像传输至VR眼镜，在VR眼镜上呈现出三维视频图像；

向音频输入输出模块发送语音控制指令，控制所述语音控制指令传送至所述视频采集装置，控制所述视频采集装置执行相应指令。

或者，作为优选，所述将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号，包括：

将获取的视频图像和音频信息解码处理；

将解码后的视频图像传输至VR眼镜，在VR眼镜上呈现出三维视频图像；

通过外置输入装置发送控制指令，控制所述控制指令传送至所述视频采集装置，控制所述视频采集装置执行相应指令。

或者作为优选，所述将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号，包括：

将获取的视频图像和音频信息解码处理；

将解码后的视频图像传输至VR眼镜，在VR眼镜上呈现出三维视频图像；

通过方向传感器发送控制指令，控制所述控制指令传送至所述视频采集装置，控制所述视频采集装置执行相应指令。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的基于虚拟现实技术的监控设备，其包括：视频采集装置，用于采集监控区域内的视频图像、音频信息并将所述视频图像和音频信息上传至网络终端；虚拟现实交互终端，与所述视频采集装置通过通讯单元信号连接，用于呈现三维立体图像及输出控制信号；控制单元，与所述视频采集装置、虚拟现实交互终端和通讯单元信号连接，用于控制所述视频采集装置、虚拟现实交互终端。该设备可通过虚拟现实交互终端实时查看视频采集装置获取的实际场景，并可通过该交互终端控制视频采集装置的动作，实现了虚拟现实交互终端与视频采集装置的结合与调控，与常规监控设备相比，提高了监测效果，可应用于具有一定危险性、不适宜操作人员进入的区域监控。

(2)本发明所述的基于虚拟现实技术的监控设备，还包括一外置输入装置，可通过外置输入装置向所述虚拟现实交互终端输入控制指令，操作便捷。

(3)本发明所述的基于虚拟现实技术的监控设备，所述虚拟现实交互终端包括：一佩戴头盔，所述佩戴头盔上设置有VR眼镜，所述佩戴头盔内设置有方向传感器、音频输入输出模块和控制芯片，所述控制芯片与所述方向传感器、音频输入输出模块通讯连接，所述控制芯片还连接于所述。控制指令还可通过方向传感器感知用户头部的倾斜动作来确定，或者通过语音信号来发出，多种控制指令的发送方式，满足了不同人群的需求，扩大了该监控设备的应用范围。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1所述的基于虚拟现实技术的监控设备的结构示意图；

图2是本发明实施例2所述的监控设备的结构示意图；

图3是本发明实施例2所述的监控设备中的外置输入装置的结构示意图；

图4是本发明实施例3-5所述的监控方法的流程图；

图5是本发明实施例3中步骤S2的流程图；

图6是本发明实施例4中步骤S2的流程图；

图7是本发明实施例5中步骤S2的流程图。

图中附图标记表示为：10-视频采集装置；20-虚拟现实交互终端；201-VR眼镜；202-方向传感器；203-音频输入输出模块；204-控制芯片；30-控制单元；40-通讯单元；50-外置输入装置；501-按键。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种基于虚拟现实技术的监控设备，所述监控设备将VR头戴设备与室外监控设备结合的新型监控系统，借由该监控系统，用户可通过VR头戴设备实时查看摄像机监控的实际场景，并通过VR头戴设备远程调控所述室外监控设备。

请参阅图1，所述基于虚拟现实技术的监控设备包括：

视频采集装置10，其用于采集监控区域内的视频图像、音频信息，所述视频采集装置10为监控摄像机，其监控角度可调，可采集监控视角内的实时视频、图像，如采集预设路段内的实时车流量和行人的通行情况，所述监控摄像机与网络终端连接，进而连接于电脑等控制单元，所述监控摄像机可为监控球机、枪机、云台中的至少一种，优选为快球摄像机，其监控范围广、定位精准。

所述监控设备还包括虚拟现实交互终端20，其与视频采集装置10通过一通讯单元40信号连接，所述通讯单元40可以为无线通讯单元如蓝牙、Wifi通讯模块，或为有线通讯单元，即虚拟现实交互终端与视频采集装置通过线路连接，所述虚拟现实交互终端20用于将视频采集装置10获取的监控视频图像以三维立体图像的形式呈现，同时所述虚拟现实交互终端20还用于向所述视频采集装置10输出控制信号。

还包括控制单元30，所述控制单元30通过所述通讯单元与所述视频采集装置10和虚拟现实交互终端20以及通讯单元信号连接，用于控制所述视频采集装置10和虚拟现实交互终端20，所述视频采集装置10将采集到的视频图像、音频信息上传至所述控制单元30，本实施例中，所述控制单元30为网络服务器。

具体地，请参阅图2，所述虚拟现实交互终端20包括：佩戴头盔，所述佩戴头盔上设置有VR眼镜201，所述VR眼镜201佩戴于用户眼睛处，所述佩戴头盔上设置有方向传感器202、音频输入输出模块203和控制芯片204，所述控制芯片204与所述方向传感器202、音频输入输出模块203连接，所述控制芯片204还通过所述通讯单元40连接于所述控制单元30，所述通讯单元40为无线局域网。

其中，所述佩戴头盔为常规头盔形状，可方便佩戴于用户头部，所述VR眼镜201利用人眼左右观察的图像差异，以左右眼图像交互显示的方式，将视频采集装置1获取的监控视频以3D立体图像呈现在用户眼前。所述虚拟现实交互终端2可连接一个或多个视频采集装置10，在VR眼镜中，可呈现单个摄像机的监控图像，也可同时呈现多个摄像机的监控图像。

所述音频输入输出模块203为一对适配设置于用户左右耳的耳机，其可采集外界的语音信息，并将语音信号转化为电信号传输至控制芯片204进行处理，同时也可以将控制芯片204输出的音频电信号转化为语音信号输出，所述耳机可为具有麦克风的耳机，从而实现音频的输入和输出。所述方向传感器203可识别佩戴者的头部动作，判断用户的头部倾斜等头部动作信息，并将头部状动作信息转化为电信号传送至控制芯片204，所述控制芯片204通过通讯单元40与视频采集装置10连接，将用户的头部动作信息传输至所述视频采集装置10，以控制所述视频采集装置10的转动动作，从而获取不同视角的监控视频。具体地，用户仰视时，视频采集装置10监控角度向上调节，用户俯视时，视频采集装置10监控角度下调，用户头部向左转动，视频采集装置10监控角度向左调节，用户头部向右转动，视频采集装置10监控角度向右调节。

所述控制芯片205将通讯单元40从所述控制单元30获取的音频信息进行解码重构，并将获取的视频信息传输至VR眼镜201给用户呈现3D视频效果，另外，还通过获取用户向音频输入输出模块203发出的语音控制信号，解码该语音控制信号，将解码后的控制信号发送至视频采集装置10，从而实现语音调控所述视频采集装置10。具体地，可以通过设置特定的语音信号，来唤醒VR头盔的人机语音交互功能，特定的语音信号使得VR头盔可判断是哪个用户唤醒的人机语音交互功能，以从嘈杂的人群交流中识别出指控发布者。如，可通过发出“千里眼”的语音指令来唤醒人机语音交互功能，VR头盔回复说“你说”的语音反馈后，用户可发送操控指令，通过语音识别技术识别出操控指令，使视频采集装置10作出相应的动作。

无论通过哪种模式进行输入操作，输入信息都会以图形界面的形式通过VR眼镜呈现在用户眼前。

所述监控设备还具有报警功能，用户发现警情可通过该报警功能及时通知相关部门，或通过控制监控摄像机提醒所在区域的路人。

所述监控设备满足了不同控制方式对视频采集装置10的调控，用户既可以通过头部动作操控监控摄像头也可以通过语音控制指令操控监控摄像头，另外，获取的3D视频图像使得监控效果更佳。

实施例2

本实施例提供一种基于虚拟现实技术的监控设备，其结构与实施例1基本相同，不同之处在于，所述监控设备还包括一外置输入装置50，请参阅图2，所述外置输入装置50与所述控制单元30和虚拟现实交互终端20连接，其用于向虚拟现实交互终端20发送控制指令。

具体地，所述外置输入装置50为一外置遥控器，所述遥控器上设置有控制按键，所述遥控器与所述VR眼镜201信号连接，且该遥控器具有鼠标操作和键盘操作两种模式，两种模式可通过一控制按键一键切换，鼠标操作模式下，VR眼镜201，点击遥控器上鼠标左键以点击选中目标，进行相应操作，点击遥控器上鼠标右键可弹出菜单，提供电脑鼠标操作的体验。在键盘模式下，用户可通过遥控器的上、下、左、右及确认按键进行操作。提供了多种操作方式，满足了不同情境下的操控需求。

进一步地，所述外置输入装置50内还设置有角度检测机构，所述角度检测机构为陀螺仪，可通过陀螺仪判断遥控器在竖直方向和水平方向的偏移角度，并且可通过一组映射关系将遥控器的偏移角度投射至VR眼镜201的成像中，从而精确控制VR眼镜201中呈现的鼠标箭头的移动方向。

如图3所示，所述遥控器上设置有1-8八个按键501，具体的映射方式采用如下方案：

按键1用于启动当前鼠标箭头所在位置的功能按钮选项，并设置当前按钮控件为当前光标所在位置；

按键2用于弹出功能菜单选项；

按键3用于选中当前光标所在控件上方的功能控件；

按键4用于选中当前光标所在控件下方的功能控件；

按键5用于选中当前光标所在控件左方的功能控件；

按键6用于选中当前光标所在控件右方的功能控件；

按键7用于保存当前设置；

按键8用于选择退出当前功能页面。

另外，按键4还可用于选中下一功能。通过上述遥控器的设置，可使用户在VR环境中体验到传统的键盘鼠标操作体验。进一步地，还可通过遥控器50向虚拟现实交互终端20输入监控摄像机的IP地址，通过TCP/IP协议配对挂在在网络服务器终端上相应的监控摄像机，调取出相应监控摄像机的监控信息，且可通过输入一个或多个监控摄像机的IP地址，调取出相应的一个或多个监控信息。

实施例3

本实施例提供一种采用上述监控设备的监控方法，如图4所示，其包括如下步骤：

S1、控制视频采集装置10获取监控区域内的视频图像和音频信息，并将所述视频图像和音频信息上传至网络终端。

通过控制监控摄像机采集监控视角内的实时图像、视频以及音频，并将采集到的音、视频信息上传至网络终端。

S2、将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端20，呈现三维立体图像并输出控制信号。

其中，如图5所示，将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端20，呈现三维立体图像并输出控制信号具体包括：

S21、将获取的视频图像和音频信息解码处理；

S22、将解码后的视频图像传输至虚拟现实交互终端20中的VR眼镜202，在VR眼镜202上呈现出三维视频图像；

S23、向音频输入输出模块204发送语音控制指令，控制所述语音控制指令传送至所述视频采集装置10，控制所述视频采集装置10执行相应指令，具体操作指令如前所述。

实施例4

本实施例提供一种采用上述监控设备的监控方法，其包括如下步骤：

S1、控制视频采集装置10获取监控区域内的视频图像和音频信息，并将所述视频图像和音频信息上传至网络终端。

通过控制监控摄像机采集监控视角内的实时图像、视频以及音频，并将采集到的音、视频信息上传至网络终端。

S2、将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端20，呈现三维立体图像并输出控制信号。

其中，如图6所示，将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端20，呈现三维立体图像并输出控制信号具体包括：

S21、将获取的视频图像和音频信息解码处理；

S22、将解码后的视频图像传输至VR眼镜202，在VR眼镜202上呈现出三维视频图像；

S23、通过外置输入装置50发送控制指令，通过所述虚拟现实交互终端20将所述控制指令传送至所述视频采集装置10，控制所述视频采集装置10执行相应指令，具体操作指令如前所述。

实施例5

本实施例提供一种采用上述监控设备的监控方法，其包括如下步骤：

S1、控制视频采集装置10获取监控区域内的视频图像和音频信息，并将所述视频图像和音频信息上传至网络终端。

通过控制监控摄像机采集监控视角内的实时图像、视频以及音频，并将采集到的音、视频信息上传至网络终端。

S2、将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端20，呈现三维立体图像并输出控制信号。

其中，如图7所示，将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端20，呈现三维立体图像并输出控制信号具体包括：

S21、将获取的视频图像和音频信息解码处理；

S22、将解码后的视频图像传输至VR眼镜，在VR眼镜上呈现出三维视频图像；

S23、通过方向传感器发送控制指令，控制所述控制指令传送至所述视频采集装置，控制所述视频采集装置执行相应指令，具体控制指令如前所述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种基于虚拟现实技术的监控设备，其特征在于，所述监控设备包括：

视频采集装置，用于采集监控区域内的视频图像、音频信息；

虚拟现实交互终端，与所述视频采集装置通过通讯单元信号连接，用于呈现三维立体图像及输出控制信号；

控制单元，通过所述通讯单元与所述视频采集装置、虚拟现实交互终端信号连接，用于控制所述视频采集装置、虚拟现实交互终端。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的监控设备，其特征在于，所述监控设备还包括一外置输入装置，所述外接输入装置与所述控制单元和虚拟现实交互终端连接。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的监控设备，其特征在于，所述虚拟现实交互终端包括：佩戴头盔，所述佩戴头盔上设置有VR眼镜，所述佩戴头盔内设置有方向传感器、音频输入输出模块和控制芯片，所述控制芯片与所述方向传感器、音频输入输出模块通讯连接，所述控制芯片还连接于所述通讯单元。

4.根据权利要求2所述的基于虚拟现实技术的监控设备，其特征在于，所述外置输入装置为一遥控器，所述遥控器具有控制按键，所述遥控器与所述VR眼镜信号连接。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实技术的监控设备，其特征在于，所述外置输入装置内设置有角度检测机构。

6.一种采用如权利要求1-5任一项所述监控设备的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制视频采集装置获取监控区域内的视频图像和音频信息，并将所述视频图像和音频信息上传至网络终端；

将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号。

7.根据权利要求6所述的监控方法，其特征在于，所述将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号，包括：

将获取的视频图像和音频信息解码处理；

将解码后的视频图像传输至VR眼镜，在VR眼镜上呈现出三维视频图像；

向音频输入输出模块发送语音控制指令，控制所述语音控制指令传送至所述视频采集装置，控制所述视频采集装置执行相应指令。

8.根据权利要求6所述的监控方法，其特征在于，所述将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号，包括：

将获取的视频图像和音频信息解码处理；

将解码后的视频图像传输至VR眼镜，在VR眼镜上呈现出三维视频图像；

通过外置输入装置发送控制指令，控制所述控制指令传送至所述视频采集装置，控制所述视频采集装置执行相应指令。

9.根据权利要求6所述的监控方法，其特征在于，所述将所述视频图像与所述音频信息传输至虚拟现实交互终端，呈现三维立体图像并输出控制信号，包括：

将获取的视频图像和音频信息解码处理；

将解码后的视频图像传输至VR眼镜，在VR眼镜上呈现出三维视频图像；

通过方向传感器发送控制指令，控制所述控制指令传送至所述视频采集装置，控制所述视频采集装置执行相应指令。

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