CN111541876A - 一种高空云防ar技术的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高空云防AR技术的实现方法，本发明从AR技术的角度出发，通过与视频技术的结合，解决常规技术所带来的数据缺失的不足，将用户所感兴趣且重点的关键信息能够通过AR技术在视频监控画面中实时呈现，充分发挥AR技术特点，叠加感知内容区域数据进行直接呈现；对于感知内容区域数据能以热点的方式进行关联信息内容，扩展对额外信息的支持，从而达到满足监控视频技术与信息化内容完全相结合的目的。

Description

一种高空云防AR技术的实现方法
技术领域
本发明涉及高空立体监控相机与AR技术结合应用的方法领域，具体为一种高空云防AR技术的实现方法。
背景技术
随着数字视频技术的飞速发展，视频监控技术已经发展到了网络多媒体监控系统；新一代视频监控系统对基于IP网络的多媒体信息提供综合控制平台，以网络为依托，以数字化压缩、传输、存储和播放为核心，以智能AI图像分析技术为特色，并与报警、门禁等系统整合为一体化监控管理平台。
随着信息化的发展需要，目前的数字视频监控技术的所能呈现信息难以满足用户的需求，直接的视频画面能提供的信息量没法直接与信息化内容进行结合，用户无法直观地在画面中得到想要获取的内容；本发明通过AR技术与数字化视频监控相结合弥补此项功能的缺失与不足。
目前针对数字视频技术关联信息数据的不足，从而无法直接在监控画面中呈现任何数据信息内容，导致了用户只能从视频画面中获取信息，然而这对于用户需要是完全不足的，因为当前监控场景日益复杂，用户无法精准定位有益数据内容；对于高空视频监控而言，视野范围更广其所需监控的场景复杂大也更高，目前的视频技术更难以满足关键数据信息获取的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种高空云防AR技术的实现方法，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高空云防AR技术的实现方法，具体步骤如下，
S1：通过标记视频监控画面感知内容区域数据进行数据集合建立，视频监控画面为二维信息组成，由画面位置(X,Y)和宽高(W,H)可以获得其归一化的矢量数据，每个矢量数据点可与额外信息数据进行关联；将标记点矢量数据放置入虚拟的三维空间(VW)进行计算，由此可获得标记点在虚拟空间(VW)中的三维位置矢量数据；
S2：监控视频画面通过S1可在静止画面中保证标记点的正确性，为了保证与现实反应数据的一致性，监控画面发生了朝向的改变而不影响标记点的结果，需要引入虚拟相机的实时更新机制，通过监控视频设备云台操作获得方位角(Y)和俯仰角(P)数据，PY角度数据实时更新虚拟相机的角度信息；
S3：实时计算虚拟相机参数值及虚拟标记点位置值，从而保证虚拟世界对应现实世界的完整性及正确性，以增加现实的方式将虚拟世界(VW)和现实世界(W)的画面数据进行混合Blend(VW,W)得到最终画面结果；
S4：通过S3所获得的标记集合数据可以构建感知内容区域，用此区域内容可以映射为关联数据内容的索引值，通过改索引可以触发关联信息的附加操作，从而实现虚拟世界标记感知区域与监控视频画面的结合，达到增强现实(AR)的效果。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S1中通过标记视频监控画面感知内容区域数据进行数据集合建立的步骤，
S11：标记视频监控画面位置坐标信息（X,Y）并通过宽高（W,H）构建标记点VS集合；
S12：通过虚拟相机位置及旋转信息构建虚拟视点矩阵（VV）；
S13：通过当前视频监控画面宽(W)、高(H)及视角信息(FOV)构建虚拟世界投影矩阵（VP）；
S14：将视点矩阵(VV)与投影矩阵(VP)的乘积通过求逆获得逆变换矩阵(VNM)；
S15：将标记矢量位置数据通过(X,Y)和VNM的乘积计算获得虚拟世界三维矢量位置数据。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S2中监控视频画面通过S1可在静止画面中保证标记点的正确性的步骤，
S21：通过监控设备云台接口获得PY角度数据；
S22：实时更新虚拟相机的Yaw和Pitch角度信息；
S23：标记的信息数据实时存入VS集合中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S3中实时计算虚拟相机参数值及虚拟标记点位置值的步骤，
S31：以S1中的S12和S13构建虚拟世界变化矩阵(VM)；
S32：遍历VS集合数据内容，获取标记点数据元(E)；
S33：标记点数据元为虚拟三维矢量数据，将数据元通过与VM的矩阵变换操作，获得画面坐标位置；
S34：将实时更新变化的画面坐标位置存入数据集合并返回结果。
本发明的有益效果是：本发明从AR技术的角度出发，通过与视频技术的结合，解决常规技术所带来的数据缺失的不足，将用户所感兴趣且重点的关键信息能够通过AR技术在视频监控画面中实时呈现，充分发挥AR技术特点，叠加感知内容区域数据进行直接呈现；对于感知内容区域数据能以热点的方式进行关联信息内容，扩展对额外信息的支持，从而达到满足监控视频技术与信息化内容完全相结合的目的。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：本发明提供一种技术方案：一种高空云防AR技术的实现方法，具体步骤如下，
S1：通过标记视频监控画面感知内容区域数据进行数据集合建立，视频监控画面为二维信息组成，由画面位置(X,Y)和宽高(W,H)可以获得其归一化的矢量数据，每个矢量数据点可与额外信息数据进行关联；将标记点矢量数据放置入虚拟的三维空间(VW)进行计算，由此可获得标记点在虚拟空间(VW)中的三维位置矢量数据；
S11：标记视频监控画面位置坐标信息（X,Y）并通过宽高（W,H）构建标记点VS集合；
S12：通过虚拟相机位置及旋转信息构建虚拟视点矩阵（VV）；
S13：通过当前视频监控画面宽(W)、高(H)及视角信息(FOV)构建虚拟世界投影矩阵（VP）；
S14：将视点矩阵(VV)与投影矩阵(VP)的乘积通过求逆获得逆变换矩阵(VNM)；
S15：将标记矢量位置数据通过(X,Y)和VNM的乘积计算获得虚拟世界三维矢量位置数据。
S2：监控视频画面通过S1可在静止画面中保证标记点的正确性，为了保证与现实反应数据的一致性，监控画面发生了朝向的改变而不影响标记点的结果，需要引入虚拟相机的实时更新机制，通过监控视频设备云台操作获得方位角(Y)和俯仰角(P)数据，PY角度数据实时更新虚拟相机的角度信息；
S21：通过监控设备云台接口获得PY角度数据；
S22：实时更新虚拟相机的Yaw和Pitch角度信息；
S23：标记的信息数据实时存入VS集合中。
S3：实时计算虚拟相机参数值及虚拟标记点位置值，从而保证虚拟世界对应现实世界的完整性及正确性，以增加现实的方式将虚拟世界(VW)和现实世界(W)的画面数据进行混合Blend(VW,W)得到最终画面结果；
S31：以S1中的S12和S13构建虚拟世界变化矩阵(VM)；
S32：遍历VS集合数据内容，获取标记点数据元(E)；
S33：标记点数据元为虚拟三维矢量数据，将数据元通过与VM的矩阵变换操作，获得画面坐标位置；
S34：将实时更新变化的画面坐标位置存入数据集合并返回结果。
S4：通过S3所获得的标记集合数据可以构建感知内容区域，用此区域内容可以映射为关联数据内容的索引值，通过改索引可以触发关联信息的附加操作，从而实现虚拟世界标记感知区域与监控视频画面的结合，达到增强现实(AR)的效果。
本发明从AR技术的角度出发，通过与视频技术的结合，解决常规技术所带来的数据缺失的不足，将用户所感兴趣且重点的关键信息能够通过AR技术在视频监控画面中实时呈现，充分发挥AR技术特点，叠加感知内容区域数据进行直接呈现；对于感知内容区域数据能以热点的方式进行关联信息内容，扩展对额外信息的支持，从而达到满足监控视频技术与信息化内容完全相结合的目的。
上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高空云防AR技术的实现方法，其特征在于：具体步骤如下，
S1：通过标记视频监控画面感知内容区域数据进行数据集合建立，视频监控画面为二维信息组成，由画面位置(X,Y)和宽高(W,H)可以获得其归一化的矢量数据，每个矢量数据点可与额外信息数据进行关联；将标记点矢量数据放置入虚拟的三维空间(VW)进行计算，由此可获得标记点在虚拟空间(VW)中的三维位置矢量数据；
S2：监控视频画面通过S1可在静止画面中保证标记点的正确性，为了保证与现实反应数据的一致性，监控画面发生了朝向的改变而不影响标记点的结果，需要引入虚拟相机的实时更新机制，通过监控视频设备云台操作获得方位角(Y)和俯仰角(P)数据，PY角度数据实时更新虚拟相机的角度信息；
S3：实时计算虚拟相机参数值及虚拟标记点位置值，从而保证虚拟世界对应现实世界的完整性及正确性，以增加现实的方式将虚拟世界(VW)和现实世界(W)的画面数据进行混合Blend(VW,W)得到最终画面结果；
S4：通过S3所获得的标记集合数据可以构建感知内容区域，用此区域内容可以映射为关联数据内容的索引值，通过改索引可以触发关联信息的附加操作，从而实现虚拟世界标记感知区域与监控视频画面的结合，达到增强现实(AR)的效果。
2.根据权利要求1所述的一种高空云防AR技术的实现方法，其特征在于：所述S1中通过标记视频监控画面感知内容区域数据进行数据集合建立的步骤，
S11：标记视频监控画面位置坐标信息（X,Y）并通过宽高（W,H）构建标记点VS集合；
S12：通过虚拟相机位置及旋转信息构建虚拟视点矩阵（VV）；
S13：通过当前视频监控画面宽(W)、高(H)及视角信息(FOV)构建虚拟世界投影矩阵（VP）；
S14：将视点矩阵(VV)与投影矩阵(VP)的乘积通过求逆获得逆变换矩阵(VNM)；
S15：将标记矢量位置数据通过(X,Y)和VNM的乘积计算获得虚拟世界三维矢量位置数据。
3.根据权利要求1所述的一种高空云防AR技术的实现方法，其特征在于：所述S2中监控视频画面通过S1可在静止画面中保证标记点的正确性的步骤，
S21：通过监控设备云台接口获得PY角度数据；
S22：实时更新虚拟相机的Yaw和Pitch角度信息；
S23：标记的信息数据实时存入VS集合中。
4.根据权利要求1所述的一种高空云防AR技术的实现方法，其特征在于：所述S3中实时计算虚拟相机参数值及虚拟标记点位置值的步骤，
S31：以S1中的S12和S13构建虚拟世界变化矩阵(VM)；
S32：遍历VS集合数据内容，获取标记点数据元(E)；
S33：标记点数据元为虚拟三维矢量数据，将数据元通过与VM的矩阵变换操作，获得画面坐标位置；
S34：将实时更新变化的画面坐标位置存入数据集合并返回结果。
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