CN112351198A - 一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法和系统，通过采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标；采集若干个一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对若干个一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍过程中的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标；通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的控制实现对若干个一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。从而既能实现宏观枪机画面的掌控，又能实现局部个体的球机画面掌控。

Description

一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法和系统

技术领域

本申请实施例涉及监控技术领域，具体涉及一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法和系统。

背景技术

在雪亮工程、应急处突、重大安保等项目的深入应用建设中，可视化的直观指挥控制越来越成为在监控系统部署时的必备模块，但在现在传统的视频监控系统中，目前能实现的是球机画面的单独控制，枪球一体的联动控制。

如何能面向全城区域，实现宏观到局部、局部到个体的同步态势掌控，还不能较好的实现，存在着操控不方便，画面不直观等问题，所以，能够基于一个统一的时空框架系统，实现时空一张图的视频监控浏览、巡视、指挥等应用，是最理想的选择。

发明内容

为此，本申请实施例提供一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法和系统。基于现有技术中存在的问题，基于统一的三维地理信息场景为核心承载，实现对任意枪机和任意单个/多个球机的统一时空框架下的一键联动联动控制，既能实现宏观枪机画面的掌控，又能实现局部个体的球机画面掌控，高效用于可视化理解和处置，提升态视频监控的数据应用价值。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法，所述方法包括：

采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标；

采集一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍过程中的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标；

通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的控制实现对一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。

可选地，针对一体化球机和/或云台摄像机的上下左右转动及镜头变倍的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标，包括：

针对一体化球机和/或云台摄像机的监控视频画面进行三维地理位置坐标标定，选取不同的画面位置，针对每个画面位置输入画面位置对应的经度、纬度、海拔信息，得到在全方位转动及镜头变倍时的视频画面坐标、PTZ坐标对应的三维地理位置坐标。

可选地，所述通过枪式摄像机画面的控制实现一体化球机和/或云台摄像机的联动控制，包括：

将选取的枪式摄像机画面位置转换为三维地理位置坐标，并将三维地理位置坐标输入至一体化球机和/或云台摄像机。

可选地，所述针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标，包括：

对枪式摄像机的视频画面基于三维地理场景进行矫正处理，进行枪机画面与三维地理信息场景的空间虚实融合，以使得视频画面像素坐标与三维地理信息坐标的对应匹配。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制系统，所述系统包括：

枪机坐标转换模块，用于采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标；

球机坐标转换模块，用于采集一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标；

统一三维地理坐标框架模块，用于通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的选取来实现若干个一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。

可选地，所述球机坐标转换模块，具体用于：

针对一体化球机和/或云台摄像机的监控视频画面进行三维地理位置坐标标定，选取不同的画面位置，针对每个画面位置输入画面位置对应的经度、纬度、海拔信息，得到在全方位转动及镜头变倍时的视频画面坐标、PTZ坐标与三维地理位置坐标。

可选地，所述统一三维地理坐标框架模块，具体用于：

将枪式摄像机画面转换为三维地理位置坐标，并将三维地理位置坐标输入至若干个一体化球机和/或云台摄像机。

可选地，所述枪机坐标转换模块，具体用于：

对枪式摄像机的视频画面基于三维地理场景进行矫正处理，进行枪机画面与三维地理信息场景的空间虚实融合，以使得视频画面像素坐标与三维地理信息坐标的对应匹配。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种设备，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行如上述第一方面所述的方法。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如上述第一方面所述的方法。

综上所述，本申请实施例提供了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法和系统，通过采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标；采集一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍过程中的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标；通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的控制实现对一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。基于现有技术中存在的问题，基于统一的三维地理信息场景为核心承载，实现对任意枪机和单个/多个任意球机的统一时空框架下的一键联动联动控制，既能实现宏观枪机画面的掌控，又能实现局部个体的球机画面掌控，高效用于可视化理解和处置，提升态视频监控的数据应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本申请实施例提供的一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的实施例之一示意图；

图3为本申请实施例提供的实施例之二示意图；

图4为本申请实施例提供的一种基于三维地理场景的视频联动球机控制系统框图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤101：采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标。

步骤102：采集一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍过程中的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标。

步骤103：通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的控制实现对单个/多个一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。

在一种可能的实施方式中，在步骤101中，所述针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标，包括：对枪式摄像机的视频画面基于三维地理场景进行矫正处理，进行枪机画面与三维地理信息场景的空间虚实融合，以使得视频画面像素坐标与三维地理信息坐标的对应匹配。

在一种可能的实施方式中，在步骤102中，针对一体化球机和/或云台摄像机的上下左右转动及镜头变倍的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标，包括：针对一体化球机和/或云台摄像机的监控视频画面进行三维地理位置坐标标定，选取不同的画面位置，针对每个画面位置输入画面位置对应的经度、纬度、海拔信息，得到在全方位转动及镜头变倍时的视频画面坐标、PTZ坐标对应的三维地理位置坐标。

在一种可能的实施方式中，在步骤103中，所述通过枪式摄像机画面的控制实现一体化球机和/或云台摄像机的联动控制，包括：将选取的枪式摄像机画面位置转换为三维地理位置坐标，并将三维地理位置坐标输入至一体化球机和/或云台摄像机。

本申请实施例提供了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法，是以三维地理信息系统为统一核心承载，在三维地理信息场景中，把任意的枪型摄像机画面、一体球机或云台摄像机等监控视频画面都赋予统一的三维地理坐标，实现在统一的时空框架体系下，在枪机画面作为全局画面下，联动单个/多个球机或云台摄像机，实现不同角度的局部的画面追视。做的宏观到局部的统一可视化浏览应用，为城市管理、反恐应急、重点安保等项目中的日常巡视、突发事件及应急处置等球机联动控制提供高效的技术支持。

下面结合图2和图3，对本申请实施例提供了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法进行进一步说明：

枪机坐标转换模块，用于对枪型摄像机的视频画面，与三维地理信息坐标进行匹配转换，实现枪机的像素坐标转换为三维地理位置坐标。通过连接枪机，实现枪机视频画面按三维地理场景的矫正处理，并把枪机画面坐标与三维地理位置坐标转换匹配。

球机坐标转换模块，用于对一体化球机或云台摄像机的视频画面，与三维地理信息坐标进行匹配转换，实现球机云台的上下左右转动及镜头变倍的视频画面坐标转换为三维地理位置坐标。通过连接一体化球机或云台摄像机，实现对一体化球机或云台摄像机的视频画面进行三维地理场景的坐标标定，选取多个不同的画面位置，对一体化球机或云台摄像机在上下左右、镜头拉远拉近等变化过程中，视频画面坐标、PTZ坐标与三维地理位置坐标的转换。

统一的三维地理坐标框架，用于基于三维地理场景视频联动球机控制的核心承载，实现在统一的三维地理场景中，枪机的监控视频画面与单个/多个一体化球机或云台摄像机的坐标匹配及联动控制；通过统一的三维地理信息系统框架，实现枪型摄像机视频画面、一体化球机或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化。进而通过枪机画面的控制，实现枪机画面转换为三维地理位置坐标，并把当前的三维地理位置坐标，输入给一体化球机或云台摄像机，实现一体化球机或云台摄像机的联动控制，即：通过统一的三维地理场景，实现单个/多个任意的枪机与任意的球机的联动控制。

综上所述，本申请实施例提供了一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法，通过采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标；采集一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍过程中的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标；通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的控制实现对一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。基于现有技术中存在的问题，基于统一的三维地理信息场景为核心承载，实现对任意枪机和任意单个/多个球机的统一时空框架下的一键联动联动控制，既能实现宏观枪机画面的掌控，又能实现局部个体的球机画面掌控，高效用于可视化理解和处置，提升态视频监控的数据应用价值。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种基于三维地理场景的视频联动球机控制系统，如图4所示，所述系统包括：

枪机坐标转换模块401，用于采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标。

球机坐标转换模块402，用于采集一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标。

统一三维地理坐标框架模块403，用于通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的选取来实现单个/多个一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。

在一种可能的实施方式中，所述球机坐标转换模块402，具体用于：针对一体化球机和/或云台摄像机的监控视频画面进行三维地理位置坐标标定，选取不同的画面位置，针对每个画面位置输入画面位置对应的经度、纬度、海拔信息，得到在全方位转动及镜头变倍时的视频画面坐标、PTZ坐标与三维地理位置坐标。

在一种可能的实施方式中，所述统一三维地理坐标框架模块403，具体用于：将枪式摄像机画面转换为三维地理位置坐标，并将三维地理位置坐标输入至一体化球机和/或云台摄像机。

在一种可能的实施方式中，所述枪机坐标转换模块，具体用于：对枪式摄像机的视频画面基于三维地理场景进行矫正处理，进行枪机画面与三维地理信息场景的空间虚实融合，以使得视频画面像素坐标与三维地理信息坐标的对应匹配。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种设备，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行如上述任一项所述的方法。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如上述任一项所述的方法。

本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然本申请提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于三维地理场景的视频联动球机控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标；

采集若干个一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对若干个一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍过程中的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标；

通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的控制实现对若干个一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对一体化球机和/或云台摄像机的上下左右转动及镜头变倍的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标，包括：

针对一体化球机和/或云台摄像机的监控视频画面进行三维地理位置坐标标定，选取不同的画面位置，针对每个画面位置输入画面位置对应的经度、纬度、海拔信息，得到在全方位转动及镜头变倍时的视频画面坐标、PTZ坐标对应的三维地理位置坐标。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过枪式摄像机画面的控制实现一体化球机和/或云台摄像机的联动控制，包括：

将选取的枪式摄像机画面位置转换为三维地理位置坐标，并将三维地理位置坐标输入至若干个一体化球机和/或云台摄像机。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标，包括：

对枪式摄像机的视频画面基于三维地理场景进行矫正处理，进行枪机画面与三维地理信息场景的空间虚实融合，以使得视频画面像素坐标与三维地理信息坐标的对应匹配。

5.一种基于三维地理场景的视频联动球机控制系统，其特征在于，所述系统包括：

枪机坐标转换模块，用于采集枪式摄像机的视频画面，针对视频画面中的像素坐标匹配三维地理信息坐标；

球机坐标转换模块，用于采集若干个一体化球机和/或云台摄像机的视频画面，针对若干个一体化球机和/或云台摄像机的全方位转动及镜头变倍的视频画面坐标匹配三维地理信息坐标；

统一三维地理坐标框架模块，用于通过三维地理信息系统框架模型，实现枪式摄像机视频画面、一体化球机和/或云台摄像机的视频画面、PTZ的三维地理位置坐标化，以使得通过对枪式摄像机画面的选取来实现若干个一体化球机和/或云台摄像机的联动控制。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述球机坐标转换模块，具体用于：

针对一体化球机和/或云台摄像机的监控视频画面进行三维地理位置坐标标定，选取不同的画面位置，针对每个画面位置输入画面位置对应的经度、纬度、海拔信息，得到在全方位转动及镜头变倍时的视频画面坐标、PTZ坐标与三维地理位置坐标。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述统一三维地理坐标框架模块，具体用于：

将选取的枪式摄像机画面位置转换为三维地理位置坐标，并将三维地理位置坐标输入至若干个一体化球机和/或云台摄像机。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述枪机坐标转换模块，具体用于：

对枪式摄像机的视频画面基于三维地理场景进行矫正处理，进行枪机画面与三维地理信息场景的空间虚实融合，以使得视频画面像素坐标与三维地理信息坐标的对应匹配。

9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；

所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行如权利要求1-4任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如权利要求1-4任一项所述的方法。

Images