CN111355922A - 摄影机布建与排程方法、监控系统以及非暂态电脑可读取媒体 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种摄影机布建与排程方法、一种监控系统以及一种非暂态电脑可读取媒体，其中该方法的步骤包括：取得对应于一监控场所的三维空间信息；根据三维空间信息于监控场所中定义多个预设设置位置；以及根据多个摄影机的每一者所对应的摄影机信息、多个目标物体的每一者所对应的物体信息以及预设设置位置产生一设置结果。其中，设置结果包括摄影机的每一者对应于预设设置位置的一设置位置以及于上述摄影机的每一者所监控的目标物体。

Description

摄影机布建与排程方法、监控系统以及非暂态电脑可读取 媒体

技术领域

本发明涉及一种摄影机布建与排程方法、监控系统以及非暂态电脑可读 取媒体，特别涉及一种以最少摄影机实现最佳覆盖率以及可实时地调派摄影 机以进行动态追踪的摄影机布建与排程方法以及非暂态电脑可读取媒体。

背景技术

随着科技的进步，使用者对于环境监控的需求也越来越高。然而，于现 有的摄影机监控系统中，通常是采用固定式的摄影机，而随着监控目标物体 的数量越来越多，固定式摄影机的布建成本将大幅地提高。此外，于现有的 监控技术中，通常仅将目标物体视为一个质点，如此将可能产生对应于该目 标物体的可视范围过小或者可视角偏差过大的问题，使得显示画面可能无法 清楚地呈现对应于该目标物体的状况。以及，现有的监控技术并未考虑不同 目标物体的重要性以及时效性，如此将可能造成监控效率不佳的情况。因此如何提供一种高效率且低复杂度的摄影机布建及循环排程技术为目前必须解 决的问题。

发明内容

本发明一实施例提供一种摄影机布建与排程方法，步骤包括：取得对应 于一监控场所的三维空间信息；根据三维空间信息于监控场所中定义多个预 设设置位置；以及根据多个摄影机的每一者所对应的摄影机信息、多个目标 物体的每一者所对应的物体信息以及预设设置位置产生一设置结果。其中， 设置结果包括摄影机的每一者对应于预设设置位置的一设置位置以及于摄影 机的每一者所监控的目标物体。

本发明另一实施例更提供一种非暂态电脑可读取媒体，具有多个指令存 储于其中，当上述指令通过一电子装置的一处理器执行时，致使电子装置所 执行的操作包括：取得对应于一监控场所的三维空间信息；根据三维空间信 息于监控场所中定义多个预设设置位置；以及根据多个摄影机的每一者所对 应的摄影机信息、多个目标物体的每一者所对应的物体信息以及预设设置位 置产生一设置结果。其中，设置结果包括摄影机的每一者对应于预设设置位 置的一设置位置以及于摄影机的每一者所监控的目标物体。

附图说明

图1是显示根据本发明一实施例所述的用以实施摄影机布建与排程方法 的电子装置的系统架构图。

图2是显示根据本发明一实施例所述的计算影像分辨率的示意图。

图3是显示根据本发明一实施例所述的计算摄影机的可视角度的示意图。

图4是显示根据本发明一实施例所述的判断摄影机与目标物体之间的视 线遮蔽状况的示意图。

图5A是显示根据本发明一实施例所述的一目标物体的各种可行的时域 覆盖需求的示意图。

图5B是显示根据本发明一实施例所述的对应于一目标物体的时域覆盖 需求的示意图。

图6是显示根据本发明一实施例所述的摄影机布建与排程方法的流程图。

图7是显示根据本发明一实施例所述的对监控场所执行三维格状切割动 作的示意图。

图8是显示根据本发明一实施例所述的对应于不同预设设置位置的覆盖 范围的示意图。

图9是显示根据本发明一实施例所述的位于摄影机的拍摄范围内的目标 物体的示意图。

图10A～图10E是显示根据本发明一实施例所述的对多个目标物体进行 排程的示意图。

图11是显示一二维坐标中符合限制条件的空间的示意图。

图12是显示根据本发明一实施例所述的监控系统的系统架构图。

附图标记说明：

110～第一处理单元

120～第一存储单元

210～第二处理单元

220～第二存储单元

230～输入单元

240～显示单元

250～通信接口

260a～260n～摄影机

C_i～摄影机的预设设置位置

O～目标物体

P_i～视点

S601～S609～步骤流程

T_1，i～T_3，i、T_n，i～间隔时间

T_1，m～T_3，m、T_n，m、T_Fl，m、T_F4，m、T_F5，m～停留时间

T_1，r、T_2，r、T_3，r～剩余时间

t₁、t₂、t₃～移动摄影机所需的时间

θ～对应于目标物体的面向的表面的法线向量与摄影机拍摄方向向量的夹 角

具体实施方式

有关本发明的摄影机布建与排程方法以及非暂态电脑可读取媒体适用的 其他范围将于接下来所提供的详述中清楚易见。必须了解的是下列的详述以 及具体的实施例，当提出有关摄影机布建与排程方法以及非暂态电脑可读取 媒体的示范实施例时，仅作为描述的目的以及并非用以限制本发明的范围。

图1是显示根据本发明一实施例所述的用以实施摄影机布建与排程方法 的电子装置的系统架构图。系统架构100可实施于例如台式电脑、笔记本电 脑、平板电脑或者智能手机等的电子装置中，且至少包含一第一处理单元110 以及一第一存储单元120。第一处理单元110可通过多种方式实施，例如以 专用硬件电路或者通用硬件(例如，单一处理器、具平行处理能力的多处理 器、图形处理器或者其它具有运算能力的处理器)，且于执行程序码或者软 件时，提供之后所描述的功能。于本发明的某些实施例中，第一处理单元110 首先根据一监控场所的三维空间信息取得可架设摄影机的多个预设设置位置， 并根据多个摄影机的每一者所包含的摄影机信息和/或欲监控的多个目标物 体的每一者所对应的物体信息取得对应于目标物体的每一者的一影像分辨率、 一可视角度、一视线遮蔽状况和/或一时域覆盖需求等，以于多个预设设置位 置中取得最佳或者最快的摄影机布建方案。其中，摄影机信息可包括摄影机 的每一者所对应的一最大景深以及一转动角度等，而物体信息则可包括目标 物体的每一者的一尺寸(即目标物体的长度、宽度、高度)、目标物体的一面向(即欲监控的表面所对应的方向)、目标物体于监控场所中的一位置(坐 标)以及目标物体的每一者所对应的一时域覆盖需求等。系统架构100还可 包括一第一存储单元120，用以存储实施摄影机布建与排程方法所需要的相 关数据，例如各种演算法、对应于监控场所的三维空间相关信息、前述的摄 影机信息、前述的物体信息以及根据摄影机信息与物体信息所计算得的各种 结果等，以供第一处理单元110于执行相关运算时进行存取。其中，第一存 储单元120可为硬盘、U盘等非挥发性存储装置。此外，本发明中所使用的 摄影机可为具有水平/垂直旋转以及可变景深/光圈的摄影机(Pan-Tilt-Zoom Camera，PTZ Camera)，但并不以此为限。

图2是显示根据本发明一实施例所述的计算影像分辨率的示意图。影像 分辨率(Pixel-per-foot)是指每平方单位出现于影像画面中的像素量，于本 发明中是以目标物体平行于影像画面的长度作为基准值进行计算。而为了得 到较佳的辨识效果，使用者可事先根据影像处理的效能以及使用者的监控需 求自定义一第一既定值，并于计算得到摄影机与目标物体的每一者所对应的 影像分辨率后，删除影像分辨率小于第一既定值的目标物体，以确保目标物 体的监控品质。其中，本发明所述的影像分辨率可通过以下公式取得：

其中，PPF_i，j表示目标物体于该摄影机所取得的影像分辨率(于附图中仅以 目标物体的高度(如图中所示的H_j)作为示例)，α_i表示摄影机的感光元件单 位转换为影像画面的像素比，H_j为目标物体平行于影像平面的投影长度，f_i表 示摄影机的景深，D_i，j表示摄影机与目标物体之间的距离，而PPF_threshold则 为使用者所自定义的对应于影像分辨率的既定值。值得注意的是，上述的公 式仅为计算影像分辨率的一示例，而计算影像分辨率的方法并不以此为限。

图3是显示根据本发明一实施例所述的计算摄影机的可视角度的示意图。 于现有的影像监控系统中，通常仅将目标物体视为一个质点，使得目标物体 可能无法被精准地被摄影机的监控范围所覆盖，进而导致可视范围过小，或 者监控视野仅考虑目标物体的二维平面，并未考虑目标物体的面向(即目标 物体的正面)，导致仅拍摄到目标物体的背面的问题。而为了解决上述的问题， 于本发明中，于监控目标物体时，还根据摄影机的转动角度以及目标物体的 面向所对应的一法线向量计算摄影机与目标物体的每一者所对应的一可视角 度。并进一步地将可视角度大于使用者预先设定的一第二既定值的目标物体 自摄影机的监控范围内删除，以确保使用者可通过摄影机于监视画面中清楚 地看见目标物体的正面。举例来说，如图3所示，当摄影机C拍摄物体目标 时(例如对焦于位于表面上的点P)，其摄影机C的拍摄方向与目标物体的面 向所对应的表面的法线向量所形成的夹角θ(即可视角度)必须小于使用者 自定义的第二既定值，以确保使用者可通过监视画面看见所欲监控的目标物 体的正面。

请参阅图4。图4是显示根据本发明一实施例所述的判断摄影机与目标 物体之间的视线遮蔽状况的示意图。为了确保摄影机可拍摄到目标物体的整 个表面，第一处理单元110还可根据摄影机的预设设置位置的坐标与目标物 体的坐标以及面向判断摄影机与目标物体之间是否被其它物体所遮蔽。举例 来说，第一处理单元110首先对目标物体的面向所对应的表面S₁进行一二维 格状切割作业，以取得多个视点P₁～P_i。接着，将摄影机与表面S₁上的各个 视点连接，以判断两者的连线上是否被其它物体阻隔。例如，如图4所示， 预设设置位置C_j与视点P₁的连线上并未与其它物体相交，但预设设置位置 C_j与视点P₂的连线上则被另一物体O_B所阻隔，因此第一处理单元110判断 目标物体被其它物体所遮蔽。换言之，此表面S₁所对应的目标物体会自设置 于预设设置位置C_j上的摄影机的监控范围中删除。

图5A是显示根据本发明一实施例所述的一目标物体的各种可行的时域 覆盖需求的示意图。其中，时域覆盖需求包括一最短停留时间以及一最长间 隔时间。最短停留时间为目标物体需要在摄影机的拍摄范围内的最短时间， 以及最长间隔时间为目标物体可在摄影机的拍摄范围外的最长时间。举例来 说，如图5A所示，T_1，m表示一个目标物体的最短停留时间，而目标物体的停 留时间亦可为T_2，m或者T_3，m，因为上述两者的长度皆大于T_1，m。此外，T_1，i表 示一个目标物体的最长间隔时间。同样地，目标物体的间隔时间亦可为T_2，i或者T_3，i，因为上述两者的长度皆小于T_1，i。

图5B是显示根据本发明一实施例所述的对应于一目标物体的时域覆盖 需求的示意图。于本发明的实施例中，当第一处理单元110对目标物体的时 域覆盖需求进行排程时，其停留时间以及间隔时间皆为固定的。举例来说， 如图5B所示，在一个排程中，对应于一目标物体的停留时间皆为T_n.m，而 其间隔时间皆为T_n，i。其中，Tn_.m大于或等于该目标物体的最短停留时间，以 及T_n，i小于或等于该目标物体的最长间隔时间。

图6是显示根据本发明一实施例所述的摄影机布建与排程方法的流程图。 首先，于步骤S601，第一处理单元110是根据存储于第一存储单元120中的 监控场所的三维空间信息执行一三维格状切割动作，以于监控场所中定义多 个预设设置位置。举例来说，如图7所示，对应于监控场所的三维空间首先 被平均切割为5*5*5个网点。其中，由于摄影机并无法设置于地面上，因此 相对于地面的网点将被删除。换言的，于此实施例中，监控场所可具有 5*5*(5-1)个预设设置位置C₁～C_i，且预设设置位置C₁～C_i的坐标是表示为(X₁， Y₂，Z₃)...(X_i，Y_i，Z_i)，即摄影机可设置于半空中，而并非仅限制于监控场 所的天花板或者墙壁上。

于步骤S602，第一处理单元110根据摄影机的每一者的景深于每个预设 设置位置建立对应的覆盖范围，并取得预设设置位置的每一者的可覆盖的目 标物体数量。其中，覆盖范围可由最大景深所决定。举例来说，如图8所示， 位于预设设置位置C₁、C₂的摄影机可覆盖1个目标物体，位于预设设置位置 C₃的摄影机可覆盖9个目标物体，而位于预设设置位置C₄的摄影机则可覆 盖2个目标物体。值得注意的是，于此实施例中，仅以二维平面显示摄影机 的覆盖范围，但于实际情况中，覆盖范围还可考虑摄影机的上下倾斜角度。

于步骤S603，第一处理单元110选取可覆盖的目标物体数量的最大者所 对应的预设设置位置作为当前设置点。举例来说，于图9所示的实施例中， 由于位于预设设置位置C₃的摄影机的覆盖范围内包括最多的目标物体(9个)， 因此第一处理单元110首先选取预设设置位置C₃作为优先处理的一第一设置 位置。接着，进入步骤S604，第一处理单元110还根据摄影机的转动角度、 目标物体的面向和/或影像分辨率等删除覆盖范围中不符合条件的目标物体。 举例来说，由于现有的摄影机的左右旋转角度尚无法达到360。(目前所能涵 盖的范围约为±170。)，因此第一处理单元110根据旋转角度选择能覆盖最多 目标物体的范围作为覆盖范围，并舍弃位于覆盖范围外的目标物体。接着， 第一处理单元110还根据摄影机的转动角度以及目标物体的面向判断目标物 体的正面是否能被摄影机拍摄到。举例来说，如图9所示，目标物体O₈、 O₉对应于其表面的法线向量(如图中的箭头所示)与摄影机拍摄方向向量(如 图中的虚线所示)的夹角是明显地显示出目标物体的正面并无法被位于预设 设置位置C₃的摄影机所拍摄到，因此第一处理单元110将目标物体O₈、O₉自摄影机C₃所监控的目标物体中删除。此外，为了使得辨识结果更为清楚， 使用者还可事先定义一影像分辨率以供第一处理单元110进一步地删除不符 合使用者的规定的目标物体。举例来说，尽管目标物体O₁～O₇皆位于预设设 置位置C₃的摄影机的覆盖范围内且其正面皆可被摄影机所拍摄到，但第一处 理单元110是可进一步地根据使用者自定义的影像分辨率将影像分辨率过低 的目标物体O₁～O₇自欲监控的目标物体排除。

于步骤S605，第一处理单元110还根据摄影机与目标物体之间的视线遮 蔽状况删除被遮蔽的目标物体。举例来说，第一处理单元110通过前述的步 骤将摄影机与目标物体的表面上各个视点连接，以判断摄影机与目标物体之 间的视线遮蔽状况，并删除被遮蔽的目标物体，以留下未被遮蔽的目标物体。

于步骤S606，第一处理单元110还根据符合前述条件的目标物体所分别 对应的时域覆盖需求对所有目标物体进行排序，以产生对应于该摄影机的一 监控排程。举例来说，第一处理单元110首先取可覆盖最多目标物体的一视 野作为一起始视野。接着，根据起始视野中所包含的目标物体中所有停留时 间取最长的一者作为对应于起始视野的一起始停留时间，并取所有间隔时间 中最短的一者作为对应于起始视野的一起始间隔时间。其中，前述的起始间 隔时间即为剩余目标物体所能接着排程的剩余时间。其中，前述的目标物体的最佳时域排程是可通过以下公式实现：

其中，

为停留时间，

为间隔时间，T_remain为可进行排程的剩余时间， 而T_scheduled则为需要监控的时间。

图10A～图10E是显示根据本发明一实施例所述的对多个目标物体进行 排程的示意图。如图10A所示，F1～F5表示位于预设设置位置C_j的摄影机所 取得的监控视野。其中，由于监控视野F1所监控的目标物体最多，因此摄 影机是以目标视野F1作为起始视野。于此实施例中，三个目标物体所分别 对应的停留时间以及间隔时间为(2，5)、(1，6)以及(1，5)。换言之，如图10B所 示，对应于目标视野F1的最短停留时间T_F1，m为Max{2，1，1}＝2(秒)，而可 进行排程的剩余时间T_1，r则为Min{5，6，5}＝5(秒)。

接着，于步骤S607以及步骤S608，每当第一处理单元110完成一个视 野的排程后，不断地重复判断是否仍有其它目标物体尚未被排程，以及判断 剩余时间是否仍大于剩余目标物体中所有停留时间最长的一者。举例来说， 当第一处理单元110完成目标视野F1的排程后，目标视野F4所对应的停留 时间为目标视野F2～F5中最长的一者，且目标视野F4所对应的停留时间T_F4，m小于剩余时间T_1，r，因此第一处理单元110对目标视野F4进行排程。如图10C 所示，t₁为摄影机将其目标视野自目标视野F1移动至目标视野F4所需的时 间，T_F4，m则为目标视野F4的停留时间。换言的，剩余时间T_2，r为T_1，r减去目 标视野F4的停留时间T_F4，m与摄影机的移动时间t₁。接着，对于剩下的目标 视野F2、F3、F5而言，目标视野F5所对应的停留时间为最长的一者，且目 标视野F5所对应的停留时间T_F5，m小于剩余时间T_2，r，因此第一处理单元110 对目标视野F5进行排程。同样地，如图10D所示，t₂为摄影机将其目标视 野自目标视野F4移动至目标视野F5所需的时间，T_F5，m则为目标视野F5的 停留时间。换言之，经过第一处理单元110对目标视野F5进行排程后，剩 余时间T_3，r为T_2，r减去目标视野F5的停留时间T_F5，m与摄影机的移动时间t₂。 最后，于此一实施例中，由于剩余的目标视野F2、F3的停留时间皆大于剩 余时间T_3，r，因此图10E所示的排程即为对应于预设设置位置C_j的布建结果。

其中，t₃为摄影机将其目标视野自目标视野F5移动至目标视野F1所需的时 间。值得注意的是，由于目标视野F2、F3并未被预设设置位置C_j所对应的 摄影机排程，因此目标视野F2、F3将被第一处理单元110重新标示为未被 摄影机的覆盖范围所覆盖的目标物体。

此外，由于不同的焦距具有不同的视野范围(例如目标视野F1所对应 的焦距较目标视野F4所对应的焦距短，因此目标视野F1相较于目标视野F4 具有较大的视野范围)，因此摄影机于拍摄目标物体时，通常会以其与目标物 体之间的距离作为焦距，以取得最大的视野范围。

接着，当完成摄影机的覆盖范围内的所有目标物体的排程后，或者当剩 余目标物体的停留时间皆大于剩余时间时，将当前排程设定为对应于预设设 置位置C_j的第一布建结果，并进入步骤S609，第一处理单元110判断监控 场所中是否仍有未被摄影机的覆盖范围所覆盖的目标物体。若有，则回到步 骤S602，第一处理单元110重新根据剩余的目标物体于剩余的预设设置位置 中取得每一者所对应的可覆盖目标物体的数量，以及选取具有最多可覆盖目 标物体的数量的预设设置位置作为下一个摄影机设置位置，并重复步骤 S702～S709的动作直到所有目标物体皆被摄影机覆盖为止。

值得注意的是，于上述示例性装置中，尽管上述方法已在使用一系列步 骤或方框的流程图的基础上描述，但本发明不局限于这些步骤的顺序，并且 一些步骤可不同于其余步骤的顺序执行或其余步骤可同时进行。此外，本领 域的技术人士将理解在流程图中所示的步骤并非唯一的，其可包括流程图的 其他步骤，或者一或多个步骤可被删除而不会影响本发明的范围。

根据本发明另一实施例，为了取得最佳化的摄影机布建方案，是可通过 一混合型整数及线性规划(Mixed Integer-Linear Programming，ILP)来计算具 有最少摄影机数量的最佳化布建方案。其中，混合型整数及线性规划的原理 为根据多个限制条件于一空间中取得符合前述每个限制条件的一空间，再于 该空间中求得一目标函数的最大值或者最小值。举例来说，图11是显示一二 维坐标中符合限制条件的空间的示意图。如图所示，于此实施例中，限制条 件为(9X₁+4X₂≤360)、(4X₁+5X₂≤200)、(3X₁+10X₂≤300)、X₁≥0、 X₂≥0。而根据上述的限制条件，即可求得一二维坐标中取得符合上述限制 条件的由原点以及点A～点D所形成的斜线区域。最后，再根据一目标函数 于该斜线区域中找出对应于该目标函数的最大值/最小值。举例来说，根据本 发明一实施例，可先根据摄影机的每一者的摄影机信息(例如最大景深以及 转动角度)以及目标物体的每一者的物体信息(例如尺寸、面向、位置与时 域覆盖需求)求得对应于目标物体的每一者的影像分辨率、可视角度以及视 线遮蔽状况等限制条件，再根据影像分辨率、可视角度以及视线遮蔽状况等 限制条件求得多个布建结果。其中，于上述布建结果中，摄影机的每一者皆 符合前述的限制条件，且目标物体的每一者皆被摄影机所监控。接着，选择 具有摄影机数量的最少一者作为最后的设置结果。然而，于本发明中，最佳 化布建方案是可通过以下的公式取得：

X∈{0，1}，γ∈{0，1}(6)

其中，∑_i∈Mr_i表示有被覆盖的目标物体数量，

表示环境中所挑选的排程数量，

表示每个预设设置位置挑选的排程 数量不能超过1种，

表示能覆盖的目标物体的排程为1，以及

则表 示Schedule_jk能否覆盖目标物体数量。

其中，由于前述的混合型整数及线性规划会找出所有可能的组合，再从 中挑选出最佳的一者作为最后的布建方案，因此需要大量的时间进行运算。 而图7所示的摄影机布建与排程方法是通过于每一个步骤中采取在当前条件 下最有利的选择，因此相较于混合型整数及线性规划，其可更快速地求得最 接近最佳布建方案的另一方案，以实现高效率布建以及排程的目的。

请参阅图12，图12是显示根据本发明一实施例所述的监控系统的系统 架构图。其中，监控系统200可实施于例如台式电脑、笔记本电脑、平板电 脑或者智能手机等的电子装置中。其中，第二处理单元210以及第二存储单 元220的配置是与系统架构100的第一处理存储单元110以及第一存储单元 120的配置相同，在此即不加以描述以精简说明。监控系统200还可包括一 通信接口250，用以通过有线或者无线的通信协定与布建好的摄影机 260a～260n连接，以自摄影机260a～260n接收影像画面或者控制摄影机 260a～260n的拍摄方向。输入单元230(例如鼠标、触控笔、键盘和/或触控 面板等)，用以供使用者执行指令输入等的操作。此外，系统架构100还可 包括一显示单元240，显示单元240可为显示面板(例如，薄膜液晶显示面 板、有机发光二极管面板或者其它具显示能力的面板)，用以显示输入的字 元、数字、符号、拖曳鼠标的移动轨迹或者应用程序所提供的使用者接口， 以提供给使用者观看。其中，输入单元230与显示单元240亦可结合为一触 控显示面板，例如智能手机或者平板电脑的触控显示屏幕。值得注意的是， 前述有关电子装置的说明仅为一些示例，但本发明并不以此为限。

根据本发明另一实施例，于完成摄影机的布建以及排程后，监控系统200 还可根据使用者的需求进行实时运算以调派摄影机进行动态监控与追踪。举 例来说，当特定目标物体发生异常事件时，可根据目标物体的所在位置以及 朝向以调派相应的特定摄影机进行实时监控。或者，使用者亦可通过输入单 元230于监视场所所对应的地图上圈选特定区域或者特定目标物体，并给予 对应的特定时域覆盖需求，使得第二处理单元210可根据特定区域或者特定 目标物体的位置、面向以及时域覆盖需求更新摄影机的排程，以达到动态监 控与追踪的目的。

综上所述，根据本发明一些实施例所提出的摄影机布建与排程方法以及 非暂态电脑可读取媒体，通过考虑监控目标的各种监控需求条件(例如物体 的尺寸以及面向等)，使得每个监控目标皆可清楚地呈现于监控画面上，且通 过考虑不同目标物体的重要性以及时效性，亦可满足各个监控目标的监控品 质。此外，本发明通过找出摄影机布建位置的视野范围与监控目标的配对的 集合，以决定合适的摄影机摆放角度，以及通过最佳剩余时间策略来进行摄 影机的排程，并同时考量监控时效需求及涵盖监控目标数量，以取得具有最 少摄影机数量的最佳化排程结果。

本发明的方法，或特定形态或其部分，可以以程序码的形态存在。程序 码可以包含于实体媒体，如软碟、光盘片、硬盘、或是任何其他机器可读取 (如电脑可读取)存储媒体，亦或不限于外在形式的电脑程序产品，其中， 当程序码被机器，如电脑载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。 程序码也可通过一些传送媒体，如电线或电线缆、光纤、或是任何传输形态 进行传送，其中，当程序码被机器，如电脑接收、载入且执行时，此机器变 成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序码结合处理 单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

以上叙述许多实施例的特征，使所属技术领域中技术人员能够清楚理解 本说明书的形态。所属技术领域中技术人员能够理解其可利用本发明公开内 容为基础以设计或变动其他制程及结构而完成相同于上述实施例的目的及/ 或达到相同于上述实施例的优点。所属技术领域中技术人员亦能够理解不脱 离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围内作任意 的变动、替代与润饰。

Claims (23)

1.一种摄影机布建与排程方法，包括：

(A)取得对应于一监控场所的三维空间信息；

(B)根据上述三维空间信息于上述监控场所中定义多个预设设置位置；以及

(C)根据多个摄影机的每一者所对应的摄影机信息、多个目标物体的每一者所对应的物体信息以及上述预设设置位置产生一设置结果；

其中，上述设置结果包括上述摄影机的每一者对应于上述预设设置位置的一设置位置以及于上述摄影机的每一者所监控的上述目标物体。

2.如权利要求1所述的摄影机布建与排程方法，其中步骤(C)还包括：

(C1)根据上述摄影机信息中所包含的一最大景深定义所对应的一覆盖范围；

(C2)根据上述覆盖范围于上述预设设置位置的每一者中取得可覆盖的目标物体数量；

(C3)取上述可覆盖的目标物体数量的最大者所对应的上述预设设置位置作为一第一设置位置；

(C4)于上述第一设置位置根据上述摄影机信息中所包含的一转动角度以及上述物体信息取得上述设置结果中对应于上述第一设置位置的一第一布建结果。

3.如权利要求2所述的摄影机布建与排程方法，其中步骤(C)还包括：

(C5)根据上述第一布建结果判断是否仍有未被覆盖的目标物体；

(C6)当仍具有上述未被覆盖的目标物体时，根据上述摄影机信息、上述未被覆盖的目标物体所对应的上述物体信息重复地于剩余的上述预设设置位置上取得至少一其它布建结果，直到已无上述未被覆盖的目标物体为止；以及

(C7)根据上述第一布建结果以及上述其它布建结果产生上述设置结果。

4.如权利要求2项所述的摄影机布建与排程方法，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一时域覆盖需求，上述时域覆盖需求包括一停留时间以及一间隔时间，以及步骤(C4)还包括：

(C411)于上述第一设置位置取覆盖最多上述目标物体的一视野作为一起始视野；

(C412)根据上述起始视野中所包含的上述目标物体的所有停留时间取最长的一者作为上述起始视野所对应的一起始停留时间；

(C413)根据上述起始视野中所包含的上述目标物体的所有间隔时间取最短的一者作为上述起始视野所对应的一起始间隔时间；

(C414)取上述起始间隔时间作为一剩余时间；

(C415)根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度取得多个其它视野；

(C416)根据上述剩余时间以及上述其它视野中所包含的上述目标物体所对应的所有停留时间以及所有间隔时间对上述其它视野中所包含的上述目标物体进行排程以取得一监控排程，直到上述剩余时间小于上述其它视野中所包含的上述目标物体的一者的上述停留时间为止。

5.如权利要求2所述的摄影机布建与排程方法，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一尺寸以及一位置，其中步骤(C4)包括：

(C421)根据上述第一设置位置以及上述物体信息中所包含的上述位置计算上述第一设置位置与每个上述目标物体之间的一距离；

(C422)根据上述物体信息中所包含的上述尺寸以及上述距离计算每个上述目标物体所对应的一影像分辨率；

其中，于上述第一布建结果中，每个上述目标物体所对应的上述影像分辨率大于一第一既定值。

6.如权利要求2所述的摄影机布建与排程方法，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一面向，其中步骤(C4)包括：

(C431)根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度以及上述物体信息中所包含的上述面向所对应的一法线向量计算上述摄影机与每个上述目标物体所对应的一可视角度；

其中，于上述第一布建结果中，上述可视角度小于一第二既定值。

7.如权利要求2所述的摄影机布建与排程方法，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一面向，其中步骤(C4)包括：

(C441)将上述物体信息中所包含的上述面向所对应的一表面切割为多个视点；以及

(C442)根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度与上述视点的每一者的连线判断每个上述目标物体所对应的一视线遮蔽状况；

其中，于上述第一布建结果中，上述摄影机与每个上述目标物体之间并未被其它物体所遮蔽。

8.如权利要求3所述的摄影机布建与排程方法，还包括：

(C8)选取上述目标物体的至少一者作为一监控目标；

(C9)根据上述监控目标的位置自上述设置结果中选择覆盖上述监控目标的上述摄影机；以及

(C10)根据对应于上述监控目标的一时域覆盖需求更新被选择的上述摄影机所对应的一监控排程，其中上述时域覆盖需求包括一停留时间以及一间隔时间。

9.如权利要求1所述的摄影机布建与排程方法，还包括：

(C1’)根据上述摄影机的每一者的上述摄影机信息所包含的一最大景深与一转动角度、以及每个上述目标物体的上述物体信息所包含的一尺寸、一面向、一位置与一时域覆盖需求求得对应于每个上述目标物体所对应的一影像分辨率、一可视角度以及一视线遮蔽状况；

(C2’)根据上述影像分辨率、上述可视角度以及上述视线遮蔽状况取得多个第二布建结果；以及

(C3’)选择上述第二布建结果中上述摄影机数量最小的一者作为上述设置结果；

其中，于上述第二布建结果中，每个上述目标物体所对应的上述影像分辨率大于一第一既定值、上述可视角度小于一第二既定值、上述摄影机与每个上述目标物体之间并未被其它物体所遮蔽以及每个上述目标物体皆被上述摄影机所监控。

10.一种非暂态电脑可读取媒体，具有多个指令存储于其中，当上述指令通过一电子装置的一处理器执行时，致使上述电子装置所执行的操作包括：

(A)取得对应于一监控场所的三维空间信息；

(B)根据上述三维空间信息于上述监控场所中定义多个预设设置位置；以及

(C)根据多个摄影机的每一者所对应的摄影机信息、多个目标物体的每一者所对应的物体信息以及上述预设设置位置产生一设置结果；

其中，上述设置结果包括上述摄影机的每一者对应于上述预设设置位置的一设置位置以及于上述摄影机的每一者所监控的上述目标物体。

11.如权利要求10所述的非暂态电脑可读取媒体，上述电子装置所执行的操作(C)还包括：

(C1)根据上述摄影机信息中所包含的一最大景深定义所对应的一覆盖范围；

(C2)根据上述覆盖范围于上述预设设置位置的每一者中取得可覆盖的目标物体数量；

(C3)取上述可覆盖的目标物体数量的最大者所对应的上述预设设置位置作为一第一设置位置；

(C4)于上述第一设置位置根据上述摄影机信息中所包含的一转动角度以及上述物体信息取得上述设置结果中对应于上述第一设置位置的一第一布建结果。

12.如权利要求11所述的非暂态电脑可读取媒体，上述电子装置所执行的操作(C)还包括：

(C5)根据上述第一布建结果判断是否仍有未被覆盖的目标物体；

(C6)当仍具有上述未被覆盖的目标物体时，根据上述摄影机信息、上述未被覆盖的目标物体所对应的上述物体信息重复地于剩余的上述预设设置位置上取得至少一其它布建结果，直到已无上述未被覆盖的目标物体为止；以及

(C7)根据上述第一布建结果以及上述其它布建结果产生上述设置结果。

13.如权利要求11项所述的非暂态电脑可读取媒体，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一时域覆盖需求，上述时域覆盖需求包括一停留时间以及一间隔时间，以及上述电子装置所执行的操作(C4)还包括：

于上述第一设置位置取覆盖最多上述目标物体的一视野作为一起始视野；

根据上述起始视野中所包含的上述目标物体的所有停留时间取最长的一者作为上述起始视野所对应的一起始停留时间；

根据上述起始视野中所包含的上述目标物体的所有间隔时间取最短的一者作为上述起始视野所对应的一起始间隔时间；

取上述起始间隔时间作为一剩余时间；

根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度取得多个其它视野；

根据上述剩余时间以及上述其它视野中所包含的上述目标物体所对应的所有停留时间以及所有间隔时间对上述其它视野中所包含的上述目标物体进行排程以取得一监控排程，直到上述剩余时间小于上述其它视野中所包含的上述目标物体的一者的上述停留时间为止。

14.如权利要求11所述的非暂态电脑可读取媒体，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一尺寸以及一位置，以及上述电子装置所执行的操作(C4)还包括：

根据上述第一设置位置以及上述物体信息中所包含的上述位置计算上述第一设置位置与每个上述目标物体之间的一距离；

根据上述物体信息中所包含的上述尺寸以及上述距离计算每个上述目标物体所对应的一影像分辨率；

其中，于上述第一布建结果中，每个上述目标物体所对应的上述影像分辨率大于一第一既定值。

15.如权利要求11所述的非暂态电脑可读取媒体，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一面向，以及上述电子装置所执行的操作(C4)还包括：

根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度以及上述物体信息中所包含的上述面向所对应的一法线向量计算上述摄影机与每个上述目标物体所对应的一可视角度；

其中，于上述第一布建结果中，上述可视角度小于一第二既定值。

16.如权利要求11所述的非暂态电脑可读取媒体，其中上述物体信息包含对应于上述目标物体的每一者的一面向，以及上述电子装置所执行的操作(C4)还包括：

将上述物体信息中所包含的上述面向所对应的一表面切割为多个视点；以及

根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度与上述视点的每一者的连线判断每个上述目标物体所对应的一视线遮蔽状况；

其中，于上述第一布建结果中，上述摄影机与每个上述目标物体之间并未被其它物体所遮蔽。

17.如权利要求12所述的非暂态电脑可读取媒体，上述电子装置所执行的操作还包括：

(C8)选取上述目标物体的至少一者作为一监控目标；

(C9)根据上述监控目标的位置自上述设置结果中选择覆盖上述监控目标的上述摄影机；以及

(C10)根据对应于上述监控目标的一时域覆盖需求更新被选择的上述摄影机所对应的一监控排程，其中上述时域覆盖需求包括一停留时间以及一间隔时间。

18.如权利要求10所述的非暂态电脑可读取媒体，上述电子装置所执行的操作还包括：

根据上述摄影机的每一者的上述摄影机信息所包含的一最大景深与一转动角度、以及每个上述目标物体的上述物体信息所包含的一尺寸、一面向、一位置与一时域覆盖需求求得对应于每个上述目标物体所对应的一影像分辨率、一可视角度以及一视线遮蔽状况；

根据上述影像分辨率、上述可视角度以及上述视线遮蔽状况取得多个第二布建结果；以及

选择上述第二布建结果中上述摄影机数量最小的一者作为上述设置结果；

其中，于上述第二布建结果中，每个上述目标物体所对应的上述影像分辨率大于一第一既定值、上述可视角度小于一第二既定值、上述摄影机与每个上述目标物体之间并未被其它物体所遮蔽以及每个上述目标物体皆被上述摄影机所监控。

19.一种监控系统，包括：

一存储单元，用以存储对应于多个摄影机的每一者的摄影机信息、多个目标物体的每一者所对应的物体信息以及对应于一监控场所的三维空间信息；

一处理单元，用以：

(A)根据上述三维空间信息于上述监控场所中定义多个预设设置位置；

(B)根据上述摄影机信息、上述物体信息以及上述预设设置位置产生一设置结果，其中上述设置结果包括上述摄影机的每一者对应于上述预设设置位置的一设置位置以及于上述摄影机的每一者所监控的上述目标物体；

(C)通过通信接口接收上述摄影机的多个影像画面，其中上述摄影机是根据上述设置结果分别设置于上述设置位置；

一显示单元，与上述处理单元连接，用以显示上述影像画面。

20.如权利要求19所述的监控系统，其中上述处理单元更用以：

(B1)根据上述摄影机信息中所包含的一最大景深定义所对应的一覆盖范围；

(B2)根据上述覆盖范围于上述预设设置位置的每一者中取得可覆盖的目标物体数量；

(B3)取上述可覆盖的目标物体数量的最大者所对应的上述预设设置位置作为一第一设置位置；

(B4)于上述第一设置位置根据上述摄影机信息中所包含的一转动角度以及上述物体信息取得上述设置结果中对应于上述第一设置位置的一第一布建结果；

(B5)根据上述第一布建结果判断是否仍有未被覆盖的目标物体；

(B6)当仍具有上述未被覆盖的目标物体时，根据上述摄影机信息、上述未被覆盖的目标物体所对应的上述物体信息重复地于剩余的上述预设设置位置上取得至少一其它布建结果，直到已无上述未被覆盖的目标物体为止；

(B7)根据上述第一布建结果以及上述其它布建结果产生上述设置结果；

(B8)选取上述目标物体的至少一者作为一监控目标；

(B9)根据上述监控目标的位置自上述设置结果中选择覆盖上述监控目标的上述摄影机；以及

(B10)根据对应于上述监控目标的一时域覆盖需求更新被选择的上述摄影机所对应的一监控排程，其中上述时域覆盖需求包括一停留时间以及一间隔时间。

21.如权利要求20所述的监控系统，其中上述处理单元更用以：

(B411)于上述第一设置位置取覆盖最多上述目标物体的一视野作为一起始视野；

(B412)根据上述起始视野中所包含的上述目标物体所对应的上述时域覆盖需求的所有停留时间中取最长的一者作为上述起始视野所对应的一起始停留时间；

(B413)根据上述起始视野中所包含的上述目标物体所对应的上述时域覆盖需求的所有间隔时间取最短的一者作为上述起始视野所对应的一起始间隔时间；

(B414)取上述起始间隔时间作为一剩余时间；

(B415)根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度取得多个其它视野；

(B416)根据上述剩余时间以及上述其它视野中所包含的上述目标物体所对应的所有停留时间以及所有间隔时间对上述其它视野中所包含的上述目标物体进行排程以取得一监控排程，直到上述剩余时间小于上述其它视野中所包含的上述目标物体的一者的上述停留时间为止；

(B421)根据上述第一设置位置以及上述物体信息中所包含的对应于每个上述目标物体的一位置计算上述第一设置位置与每个上述目标物体之间的一距离；

(B422)根据上述物体信息中所包含的对应于每个上述目标物体的一尺寸以及上述距离计算每个上述目标物体所对应的一影像分辨率，其中于上述第一布建结果中，每个上述目标物体所对应的上述影像分辨率大于一第一既定值；

(B431)根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度以及上述物体信息中所包含的上述面向所对应的一法线向量计算上述摄影机与每个上述目标物体所对应的一可视角度，其中于上述第一布建结果中，上述可视角度小于一第二既定值；

(B441)将上述物体信息中所包含的对应于每个上述目标物体的一面向所对应的一表面切割为多个视点；以及

(B442)根据上述摄影机信息中所包含的上述转动角度与上述视点的每一者的连线判断每个上述目标物体所对应的一视线遮蔽状况，其中于上述第一布建结果中，上述摄影机与每个上述目标物体之间并未被其它物体所遮蔽。

22.如权利要求21所述的监控系统，还包括：

一输入单元，与上述处理单元连接，用以根据一使用者的操作输出对应于上述摄影机的至少一者的一指令，其中上述指令是对应至监控一特定区域或者一特定目标物体；

其中，上述处理单元还根据对应于上述特定区域或者上述特定目标物体的一特定尺寸、一特定面向、一特定位置以及一特定时域覆盖需求以及上述所有目标物体所对应的上述物体信息重新产生一更新的设置结果；以及

其中，上述处理单元还通过上述通信接口根据上述指令以及上述更新的设置结果控制上述摄影机的一者监控上述特定区域或者上述特定目标物体。

23.如权利要求19所述的监控系统，其中上述处理单元更用以：

(B1’)根据上述摄影机的每一者的上述摄影机信息所包含的一最大景深与一转动角度、以及上述目标物体的每一者的上述物体信息所包含的一尺寸、一面向、一位置与一时域覆盖需求求得对应于上述目标物体的每一者所对应的一影像分辨率、一可视角度以及一视线遮蔽状况；

(B2’)根据上述影像分辨率、上述可视角度以及上述视线遮蔽状况取得多个第二布建结果；以及

(B3’)选择上述第二布建结果中上述摄影机数量最小的一者作为上述设置结果；

其中，于上述第二布建结果中，上述目标物体的每一者所对应的上述影像分辨率大于一第一既定值、上述可视角度小于一第二既定值、上述摄影机与上述目标物体的每一者之间并未被其它物体所遮蔽以及上述目标物体的每一者皆被上述摄影机所监控。

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