CN113115001A - 一种油气田视频监控实时三维投影融合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种油气田视频监控实时三维投影融合方法，涉及监控领域，尤其涉及一种油气田视频监控实时三维投影融合方法。在伺服转台光学监控设备所在位置的倾斜摄影所生成的三维模型地图加载到地理信息平台中；对伺服转台光学监控设备进行方位、俯仰映地图标定，进行方位‑距离‑聚焦焦距映射数据矩阵的地图标定；根据观测点相对于监控设备的方位和距离数据，计算目标相对于监控俯仰数据以及相机的焦距和聚焦值；通过观测点目相对于监控设备方位、俯仰数据，聚焦和焦距数据，调整三维模型地图的方位和距离地点，并调整地图层级；解决了不能实时获取动态的视频、视觉效果差的技术问题，实现了实时视频画面嵌入三维模型地图的完美匹配。
Description
技术领域
本申请属于监控领域，尤其涉及一种油气田视频监控实时三维投影融合方法。
背景技术
传统的卫星实景地图是属于正视角度拍摄，得到是2-3°倾斜角度的正射影像图，属于静态立体的实景地图，用户不能够实时获取动态的视频，视觉效果较差，影响了用户的观测体验效果。
发明内容
为解决现有技术中存在的不能实时获取动态的视频、视觉效果差的技术问题，本发明提供了一种油气田视频监控实时三维投影融合方法，弥补了现有技术的不足，在卫星地图图中加入实时的视频情况，形成静中有动，动静结合的视觉感官，在观测高塔监控实时带来更真实，更震撼的视频效果。
一种油气田视频监控实时三维投影融合方法，包括以下步骤：
步骤a、在地理信息终端上配置被监控区域的卫星地图，并使之与真实方位和距离相匹配；地理信息终端可以是地理信息平台，具体的可以是web端三维GIS平台。
步骤b、将伺服转台光学监控设备的安装位置及安装高度添加到步骤a中所述的卫星地图上；
步骤c、通过人工标定的方法建立基于伺服转台光学监控设备安装位置的距离、方位、俯仰映射表；
步骤d、根据步骤c所述的映射表中的数据针对不同距离目标，调整到合适的相机焦距和聚焦，得到数据，所有距离标定完成，建立不同距离、焦距、聚焦和视场角映射表；
步骤e、调整卫星地图的LOD层级使之与伺服转台光学设备的焦距值相匹配；
步骤f、根据以上步骤，在操作伺服转台光学监控设备的同时，根据方位和俯仰数值将视频画面嵌入到卫星地图中，再根据相机镜头的焦距变换，调整模型卫星地图的模糊层级，画面变远或拉近与视频画面完美匹配。
优选的，步骤c所述人工标定方法具体是：以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，正北标记为方位0°，测试人员A利用手持GPS定位系统到伺服转台光学监控设备安装位置定点，记录安装位置O1，随后测试人员A向正北移动至1km处站立，标定人员B在伺服转台光学监控设备成像画面上找到手持GPS测试人员A，并将该位置标定为0°。
优选的，在卫星地图上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，测试人员A到达指定的标定点位置，在伺服转台光学监控设备画面上找到测试人员A的位置，使测试人员A处于画面的最中央位置，并记录此位置的伺服转台光学监控设备俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则伺服转台光学监控设备的视角方位值、俯仰值、目标与伺服转台光学监控设备安装位置之间距离呈现对应关系。
优选的，测试人员A利用手持GPS在伺服转台光学监控设备的安装位置标定一个坐标点，利用此点为目标移动到距离该点100米处站立，标定人员B转动伺服转台光学监控设备找到测试人员A，并使测试人员A处于监控画面的中央位置，通过调整焦距命令使A固定好视场角大小；再通过调整聚焦命令，使测试人员A达到最清晰状态，记录此时的焦距值和聚焦值；包括从100-4000米每隔100米纪录一个点的焦距值和聚焦值，形成距离和焦距聚焦值的映射表。
优选的，调至固定的焦距值，以一个目标物为标准点，让此点处于画面最左端边缘处，记录当时的方位值a1,再旋转监控设备，让此点处于画面的最右端边缘处，记录当时的方位值a2，利用a2-a1，得到视场角。
优选的，步骤d所述手持GPS型号为集思宝A8。
优选的，所述转动伺服转台光学设备，根据监控设备的方位、俯仰、焦距和聚焦值，对应调整卫星地图进行匹配。
本发明的有益效果如下：一种油气田视频监控实时三维投影融合方法在三维模型地图中嵌入实时的视频监控画面，让客户在观看视频画面的同时，掌握观测点附近的实际情况。倾斜摄影采用倾斜角度60°-80°的倾斜角度去获取地图信息，这样就可以看清地图上地表附着物的立体情况，让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况极大的弥补了基于正射影像应用的不足。在卫星地图中加入实时的视频情况，形成静中有动，动静结合的视觉感官，在观测高塔监控实时带来更真实，更震撼的视频效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的融合方法流程图；
图2为本发明实施例所述的融合方法效果图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1、参照图1至图2，说明本实施例，本实施例的一种油气田视频监控实时三维投影融合方法：包括以下步骤：
步骤a、在地理信息终端上配置被监控区域的卫星地图，并使之与真实方位和距离相匹配；
通过地理信息平台将卫星地图添加到被监控区域，具体采用倾斜摄影采用倾斜角度60°-80°的倾斜角度去获取卫星地图信息，这样就可以看清卫星地图上地表附着物的立体情况，形成三维模型卫星地图，让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况。
步骤b、将伺服转台光学监控设备的安装位置及安装高度添加到步骤a中所述的高清倾斜摄影地面影像图上；
步骤c、通过人工标定的方法建立基于伺服转台光学监控设备安装位置的距离、方位、俯仰映射表；所述映射表参照表1距离-方位-俯仰映射表。
具体的，通过人工标定的方法是：以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，正北标记为方位0°，测试人员A利用手持GPS定位系统到伺服转台光学监控设备安装位置定点，记录安装位置O1，随后测试人员A向正北移动至1km处站立，标定人员B在伺服转台光学监控设备成像画面上找到手持GPS测试人员A，并将该位置标定为0°。
具体的，建立距离-俯仰数据映射表的方法是：在卫星地图上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，测试人员A到达指定的标定点位置，在伺服转台光学监控设备画面上找到测试人员A的位置，使测试人员A处于画面的最中央位置，并记录此位置的伺服转台光学监控设备俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则伺服转台光学监控设备的视角方位值、俯仰值、目标与伺服转台光学监控设备安装位置之间距离呈现对应关系。
步骤d、根据步骤c所述映射表中的数据针对不同距离目标，调整到合适的相机焦距和聚焦，得到数据，所有距离标定完成，建立不同距离、焦距、聚焦和视场角映射表；所述映射表参照表2距离、焦距、聚焦和视场角映射表。
具体的，建立不同距离、焦距、聚焦的映射表的方法是：测试人员A利用手持GPS在伺服转台光学监控设备的安装位置标定一个坐标点，手持GPS型号为集思宝A8，利用此点为目标移动到距离该点100米处站立，标定人员B转动伺服转台光学监控设备找到测试人员A，并使测试人员A处于监控画面的中央位置，通过调整焦距命令使测试人员A处达到合适的大小，也就是固定好视场角大小；再通过调整聚焦命令，使测试人员A处达到最清晰状态，记录此时的焦距值和聚焦值。包括从100-4000米每隔100米纪录一个点的焦距值和聚焦值，形成距离和焦距聚焦值的映射表；在调整伺服转台光学设备时，获取监控设备的方位、俯仰、焦距和聚焦值，对应调整三维模型卫星地图进行匹配。
具体的，建立视场角映射表方法是：调至固定的焦距值，以一个目标物为标准点，让此点处于画面最左端边缘处，记录当时的方位值a1,再旋转监控设备，让此点处于画面的最右端边缘处，记录当时的方位值a2，利用a2-a1，得到视场角。
步骤e、调整卫星地图的LOD(Level of Detail)层级使之与伺服转台光学设备的焦距值相匹配；
步骤f、根据以上步骤，在操作伺服转台光学监控设备的同时，根据方位和俯仰数值将视频画面嵌入到卫星地图中，再根据相机镜头的焦距变换，调整模型卫星地图的模糊层级，画面变远或拉近与视频画面完美匹配。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种油气田视频监控实时三维投影融合方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、在地理信息终端上配置被监控区域的卫星地图，并使之与真实方位和距离相匹配；
步骤b、将伺服转台光学监控设备的安装位置及安装高度添加到步骤a中所述的卫星地图上；
步骤c、通过人工标定的方法建立基于伺服转台光学监控设备安装位置的距离、方位、俯仰映射表；
步骤d、根据步骤c所述映射表中的数据针对不同距离目标，调整相机焦距和聚焦，得到数据，所有距离标定完成，建立不同距离、焦距、聚焦和视场角映射表；
步骤e、调整卫星地图的LOD层级使之与伺服转台光学设备的焦距值相匹配；
步骤f、根据以上步骤，在操作伺服转台光学监控设备的同时，根据方位和俯仰数值将视频画面嵌入到卫星地图中，再根据相机镜头的焦距变换，调整模型卫星地图的模糊层级，画面变远或拉近与视频画面完美匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c所述人工标定方法具体是：以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，正北标记为方位0°，测试人员A利用手持GPS定位系统到伺服转台光学监控设备安装位置定点，记录安装位置O1，随后测试人员A向正北移动至1km处站立，标定人员B在伺服转台光学监控设备成像画面上找到手持GPS测试人员A，并将该位置标定为0°。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤c所述建立距离、方位、俯仰映射表的方法具体是：在卫星地图上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，测试人员A到达指定的标定点位置，在伺服转台光学监控设备画面上找到测试人员A的位置，使测试人员A处于画面的最中央位置，并记录此位置的伺服转台光学监控设备俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则伺服转台光学监控设备的视角方位值、俯仰值、目标与伺服转台光学监控设备安装位置之间距离呈现对应关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤d所述建立不同距离、焦距、聚焦的映射表方法具体是：测试人员A利用手持GPS在伺服转台光学监控设备的安装位置标定一个坐标点，利用此点为目标移动到距离该点100米处站立，标定人员B转动伺服转台光学监控设备找到测试人员A，并使测试人员A处于监控画面的中央位置，通过调整焦距命令使测试人员A固定好视场角大小；再通过调整聚焦命令，使测试人员A达到清晰状态，记录此时的焦距值和聚焦值；包括从100-4000米每隔100米纪录一个点的焦距值和聚焦值，形成距离和焦距聚焦值的映射表。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d所述建立视场角映射表方法具体是：调至固定的焦距值，以一个目标物为标准点，让此点处于画面最左端边缘处，记录当时的方位值a1,再旋转监控设备，让此点处于画面的最右端边缘处，记录当时的方位值a2，利用a2-a1，得到视场角。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，步骤d所述手持GPS型号为集思宝A8。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述转动伺服转台光学设备，根据监控设备的方位、俯仰、焦距和聚焦值，对应调整卫星地图进行匹配。
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