CN113393529A - 摄像机的标定方法、装置、设备和介质 - Google Patents

摄像机的标定方法、装置、设备和介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种摄像机的标定方法、装置、设备和介质。其中方法包括：将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与标定背景中预设区域重合，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对从摄像机的标定。本发明实施例能够简化摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。

Description

摄像机的标定方法、装置、设备和介质
技术领域
本发明实施例涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种摄像机的标定方法、装置、设备和介质。
背景技术
视频监控技术已被广泛应用于各个领域，例如公共安全等。在很多应用场景下，为了完成对运动目标的稳定跟踪及目标抓拍，常在主摄像机中标定从摄像机。从而在查看运动目标的细节部分时，通过主摄像机中标定的从摄像机进行细节查看。
目前，在主摄像机中标定从摄像机时，大多是在主摄像机显示画面和从摄像机显示画面中分别选择标定点，然后根据选择标定点进行标定，这样不仅操作繁琐，且由于是基于肉眼观察主摄像机显示画面和从摄像机显示画面，容易出现在主摄像机显示画面和从摄像机显示画面中选择的标定点不一致，造成标定错误，导致摄像机的标定精度低。
发明内容
本发明实施例提供一种摄像机的标定方法、装置、设备和介质，能够简化摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。
第一方面，本发明实施例提供了一种摄像机的标定方法，该方法包括：
将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
第二方面，本发明实施例还提供了一种摄像机的标定装置，该装置包括：
标定模块，用于将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任一实施例所述的摄像机的标定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时以实现本发明任一实施例所述的摄像机的标定方法。
本发明实施例公开的技术方案，具有如下有益效果：
通过将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与标定背景中预设区域重合，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对从摄像机的标定。由此，实现只需转动从摄像机即可实现摄像机的标定，从而简化了摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。
附图说明
图1是本发明提供的一种摄像机的标定方法的流程示意图；
图2是本发明提供的在标定背景上建立九宫格参考线的示意图；
图3是本发明提供的另一种摄像机的标定方法的流程示意图；
图4(a)是本发明提供的确定从摄像机在垂直方向上的最大转动角度；
图4(b)是本发明提供的确定从摄像机在水平方向上的最大转动角度；
图5是本发明提供的再一种摄像机的标定方法的流程示意图；
图6是本发明提供的一种摄像机的标定装置的结构示意图；
图7是本发明提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
本发明实施例针对相关技术中，通过在主摄像机显示画面和从摄像机显示画面中分别选择标定点进行标定，存在操作繁琐，且容易存在选择的标定点不一致，造成标定错误，导致摄像机的标定精度低的问题，提出一种摄像机的标定方法。
本发明实施例通过将主摄像机显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与标定背景中预设区域重合，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，从而实现摄像机的标定。由此，实现只需转动从摄像机即可实现摄像机的标定，从而简化了摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。
下面参考附图描述本发明实施例的摄像机的标定方法、装置、设备及存储介质进行详细说明。
首先结合附图1，对本发明实施例提供的一种摄像机的标定方法进行具体说明。图1是本发明提供的一种摄像机的标定方法的流程示意图，本实施例可适用于对主从联动系统中的主摄像机和从摄像机进行标定的情况，该方法可由摄像机的标定装置来执行，该装置可由硬件和/或软件组成，并可集成于电子设备中。本实施例中电子设备优选为网络摄像机。该摄像机的标定方法具体包括如下：
S101，接收主摄像机的显示画面，并将主摄像机的显示画面作为标定背景。
在本发明实施例中，主摄像机一般是指固定安装且无云台的摄像机，其视野范围是固定的且大于从摄像机的视野范围，而从摄像机是具有云台的摄像机，即从摄像机可转动。
示例性的，从摄像机通过网络通信接收主摄像机发送的显示画面，然后将接收的主摄像机显示画面投射到自身显示画面中，以将投射的主摄像机显示画面作为标定背景。
在本发明实施例中，为了减少主摄像机的显示画面，对从摄像机显示画面的影响，可控制作为标定背景的主摄像机显示画面处于半透明状态。需要说明的是，本实施例中主摄像机的显示画面是指主摄像机视野范围的截图。
将主摄像机的显示画面作为标定背景之后，从摄像机还可在标定背景上建立参考线，以将从摄像机显示画面置于该具有参考线的标定背景中心位置处。其中，参考线可为九宫格，或者在标定背景上建立标尺等，此处对其不做具体限定。例如，如图2所示，以参考线为九宫格为例，从摄像机在标定背景上建立九宫格线，并将从摄像机的显示画面置于具有九宫格线的标定背景中心位置的示意图。其中，标定背景标记为21，从摄像机的显示画面标记为22。
为了便于后续获取从摄像机位置，本发明实施例还可以以标定背景上的任一位置为原点，以平行于地图正北方位为纵轴，以平行于地图正西方位为横轴，建立直角坐标系。
S102，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
在本发明实施例中，预设区域是指按照预设规则，将标定背景划分成至少两个区域。其中，每个预设区域中均具有特征点，且每个区域中的特征点不相同。也就是说，预设区域中的特征点是指能够区分不同区域的标志物，例如建筑物或者目标人物等。在本发明实施例中，每个区域中的特征点可以为一个或者多个，此处对其不做具体限定。
示例性的，可通过人工转动从摄像机，以使从摄像机显示画面随着从摄像机转动而发生变化。当从摄像机显示画面中显示的特征点与标定背景中任一预设区域中显示的特征点相同时，控制从摄像机镜头在从摄像机当前所处位置处进行变倍操作，以使从摄像机和主摄像机显示画面重合，之后记录从摄像机当前所处位置及从摄像机镜头在当前所处位置处的倍率信息，依次类推，转动从摄像机，以使从摄像机显示画面分别与标定背景中其他预设区域均重合，并分别记录从摄像机在不同预设区域处的位置及从摄像机镜头在各位置处的倍率信息，然后建立从摄像机位置与标定背景中预设区域位置的映射关系。
其中，从摄像机位置具体是指将从摄像机记录的从摄像机角度信息转换为标定背景所在直角坐标系中的位置信息。具体实现过程将在下面实施例中进行详细说明。
本发明实施例提供的摄像机的标定方法，通过将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与标定背景中预设区域重合，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对从摄像机的标定。由此，实现只需转动从摄像机即可实现摄像机的标定，从而简化了摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。
通过上述分析可知，本发明实施例通过将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与标定背景中预设区域重合时，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置之间的映射关系，以实现对从摄像机的标定。
由于从摄像机的转动角度处于自身允许范围内，才能确保其正常使用。因此本发明实施例在转动从摄像机之前，还可确定从摄像机的最大转动角度范围，其中最大转动角度包括水平方向上的最大转动角度，和垂直方向上的最大转动角度。下面结合图3，对本发明实施例提供的摄像机的标定方法上述情况进行说明。该方法具体包括如下：
S301，接收主摄像机的显示画面，并将主摄像机的显示画面作为标定背景。
S302，根据主摄像机视野范围，及主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定所述从摄像机在水平方向上的最大转动角度。
S303，根据所述主摄像机的安装高度和安装角度，以及所述主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定所述从摄像机在垂直方向上的最大转动角度。
需要说明的是，本实施例中当主摄像机视野范围确定之后，从摄像机视野范围也随之确定。其中，确定从摄像机在水平方向上的最大转动角度和在垂直方向上的最大转动角度，以主摄像机视野范围作为从摄像机视野范围为例进行说明。
其中，主摄像机视野范围根据主摄像机的安装高度和安装角度，以及感光器件的尺寸确定的；
所述主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离根据所述主摄像机的安装高度和安装角度确定的。
在本发明实施例中，主摄像机的安装高度和安装角度，以及感光器件的尺寸，可根据摄像机的工程指导确定。
例如，如图4(a)所示，假设主摄像机的安装位置为A点，且从A点向地面作垂线与地面相交，并将交点作为B点，且根据工程指导中，确定主摄像机的安装高度为h米(m)，安装角度为γ以及感光器件的尺寸为M(毫米)mm×Nmm，计算出主摄像机视野范围为：2*(l1*w1)。其中，主摄像机镜头与其自身视野范围中在垂直方向上的两条边界之间交点分别为C点和D点。若主摄像机视野范围中心位置为Q，则利用三角函数中的余弦函数，根据主摄像机的安装高度h和安装角度γ，计算出主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置Q之间的距离
Figure BDA0002409127550000081
得到主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置Q之间的距离S1之后，可计算B点与Q点之间的距离S2＝h*tanγ。由于主摄像机视野范围的宽为2*w1,则Q点和C点之间的距离为w1，进而根据B点和Q点之间的距离S2，与C点和Q点之间的距离w1，得到B点和C点之间的距离为：S2-w1，即h*tanγ-w1。之后根据三角形ΔABC中A点和B点之间的距离h，与B点和C点之间的距离h*tanγ-w1，计算ω，即
Figure BDA0002409127550000082
然后，根据主摄像机的安装角度γ和ω，即可得到从摄像机在垂直方向上的最大转动角度：2*(γ-ω)。
在图4(a)的基础上，再结合图4(b)对本发明实施例中，确定从摄像机在水平方向上的最大转动角度进行举例说明。
如图4(b)所示，假设将AB平移至Q点，得到A’Q，并以Q点向主摄像机视野范围中水平方向上的一条边作垂线得到交点E，得到三角形ΔA’QE。由于主摄像机视野范围中长边的长度为2*l1，则Q点和E点之间的距离为：l1。然后根据三角函数ΔA’QE中的正弦函数计算
Figure BDA0002409127550000083
再利用反三角函数中的反正切函数，计算出β，即
Figure BDA0002409127550000084
然后，根据β，即可计算出从摄像机在水平方向上的最大转动角度：
Figure BDA0002409127550000085
其中从摄像机在水平方向上的最大转动角度2β位于ΔA’QE’中。
需要说明的是，本发明实施例中执行S302和S303时，可以先执行S302，再执行S303；或者，先执行S303,再执行S302；又或者，同时执行S302和S303，本发明实施例对此不作具体限制。
S304，依据所述从摄像机在水平方向上的最大转动角度和在垂直方向上的最大转动角度，转动从摄像机。
S305，当所述从摄像机的显示画面中的特征点与所述标定背景中预设区域中的特征点重合时，记录所述从摄像机的角度信息和所述从摄像机镜头在所述角度信息处的倍率信息。
在本发明实施例中，所述从摄像机的角度信息包括垂直高度角和水平方位角。
示例性的，得到从摄像机在水平方向上的最大转动角度和在垂直方向上的最大转动角度之后，本发明实施例即可依据从摄像机在水平方向上的最大转动角度和在垂直方向上的最大转动角度，转动从摄像机，以使从摄像机显示画面中显示与标定背景中任一预设区域中特征点相同的特征点；若从摄像机显示画面中显示特征点与标定背景中任一预设区域中的特征点相同但不重合时，例如标定背景中预设区域中的特征点尺寸大于从摄像机显示画面中的特征点尺寸时，本实施例通过控制从摄像机镜头在从摄像机当前所在角度处进行变倍操作，以使从摄像机显示画面中的特征点与标定背景中预设区域中的特征点完全重合。然后，记录从摄像机的角度信息和从摄像机镜头在该角度信息处的倍率信息。
即，本发明实施例记录所述从摄像机镜头在所述角度信息处的倍率信息之前，还包括：控制所述从摄像机镜头在所述角度信息处进行变倍操作，以使所述从摄像机和所述主摄像机显示画面重合。
S306，将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息后，建立所述从摄像机位置信息与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
本发明实施例中，由于从摄像机显示画面中的特征点与标定背景中预设区域中的特征点重合时，从摄像机记录的是从摄像机的角度信息和从摄像机镜头在该角度信息处的倍率信息，而标定背景所在坐标系为直角坐标系。因此为了建立从摄像机与标定背景中预设区域之间的映射关系，本发明实施例可将从摄像机记录的从摄像机的角度信息转换为标定背景所在坐标系的位置信息，之后建立位置信息与预设区域位置的映射关系。
具体实现时，本实施例可基于所述从摄像机的角度信息，所述倍率信息以及所述预设区域中的特征点坐标，将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息，然后根据从摄像机的位置信息和预设区域中的特征点坐标，建立从摄像机位置信息与预设区域位置的映射关系。
其中，基于所述从摄像机的角度信息，所述倍率信息以及所述预设区域中的特征点坐标，将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息，可通过如下公式，：
Figure BDA0002409127550000101
其中，r是角度映射系数，
Figure BDA0002409127550000102
θ为从摄像机的垂直高度角，α为从摄像机的水平方位角，M为坐标转换映射参数矩阵，Cx和Cy为所述标定背景中预设区域中的特征点的横坐标和纵坐标，X和Y为所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系下的横坐标和纵坐标，fx和fy是以像素X和Y方向的尺寸为单位的焦距长度。
在本实施例中，M根据主摄像机中预设区域中的特征点坐标，以最小二乘法计算得到。
本发明实施例提供的技术方案，将主摄像机的显示画面作为标定背景之后，根据主摄像机视野范围，及主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定从摄像机在水平方向上的最大转动角度，根据主摄像机的安装高度和安装角度，以及主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定从摄像机在垂直方向上的最大转动角度，然后依据从摄像机在水平方向上的最大转动角度和在垂直方向上的最大转动角度，转动从摄像机，当从摄像机的显示画面中的特征点与标定背景中预设区域中的特征点重合时，记录从摄像机的角度信息和从摄像机镜头在角度信息处的倍率信息，并将从摄像机的角度信息转换为标定背景所在坐标系的位置信息后，建立位置信息与预设区域位置的映射关系。由此，实现只需转动从摄像机即可实现摄像机的标定，从而简化了摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。此外，还能确保从摄像机转动始终处于允许范围内，避免因从摄像机转动角度超出允许范围，造成从摄像机出现故障的问题，提高用户使用体验。
在本发明另一实现场景中，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系之后，从摄像机还可接收主摄像机发送的控制指令，以根据控制指令中携带的从摄像机目标位置，控制从摄像机转动至目标位置，以使从摄像机采集并显示目标位置的画面信息。下面结合图5，对本发明实施例提供的摄像机的标定方法上述情况进行说明。该方法具体包括如下：
S501，接收主摄像机的显示画面，并将主摄像机的显示画面作为标定背景。
S502，转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
S503，若接收到所述主摄像机发送的控制指令，则获取所述控制指令中携带的从摄像机目标位置。
在本发明实施例中，控制指令是指控制从摄像机显示画面的指令；或者控制从摄像机切换显示画面的指令等，此处对其不做具体限定。
其中，从摄像机目标位置可为标定背景所在的直角坐标系中的任一位置，或者还可以是将在标定背景所在的直角坐标系中的位置转换为经纬度坐标系中的任一位置，此处对其不做具体限定。
S504，根据所述从摄像机目标位置，确定所述从摄像机的目标角度及与所述目标角度关联的目标倍率。
S505，根据所述目标角度，控制所述从摄像机从当前角度转动至所述目标角度，并根据所述目标倍率，控制所述从摄像机镜头在所述目标角度处进行变倍操作，以使所述从摄像机采集所述目标角度所对应的画面。
示例性的，得到从摄像机目标位置之后，从摄像机可将从摄像机目标位置转换为目标角度，其中目标角度包括目标垂直高度角和目标水平方位角，并确定与目标角度关联的目标倍率。之后控制从摄像机转动至目标垂直高度角和目标水平方位角处，并根据目标倍率控制从摄像机镜头在目标垂直高度角和目标水平方位角处进行变倍操作，以使从摄像机镜头采集从摄像机在该角度信息处的对应画面，并将采集的画面通过网络通信发送至主摄像机，使得在主摄像机显示画面中显示该从摄像机采集的画面，从而实现画中画的显示效果，以满足运动目标的细节查看需求。
本发明实施例提供的技术方案，通过得到从摄像机与标定背景中预设区域位置的映射关系，使得用户通过主摄像机查看低点细节时，基于映射关系向从摄像机发送控制指令，以使从摄像机基于控制指令中从摄像机目标位置，确定从摄像机的目标角度及目标倍率，并根据目标角度和目标倍率控制从摄像机转动及变倍，以使从摄像机采集目标角度所对应的画面信息，从而实现在主摄像机显示画面中显示从摄像机采集到的细节部分，从而满足了用户需求，提高用户体验。
为了实现上述目的，本发明实施例还提出了一种摄像机的标定装置。
图6是本发明提供的一种摄像机的标定装置的结构示意图。如图6所示，本发明实施例摄像机的标定装置600包括：标定模块610。
其中，标定模块610用于将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所摄像机标定装置600，还包括：第一确定模块、第二确定模块和转动模块；
其中，第一确定模块，用于根据主摄像机视野范围，及主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定所述从摄像机在水平方向上的最大转动角度；
第二确定模块，用于根据所述主摄像机的安装高度和安装角度，以及所述主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定所述从摄像机在垂直方向上的最大转动角度；
转动模块，用于依据所述从摄像机云台在水平方向上的最大转动角度和在垂直方向上的最大转动角度，转动所述从摄像机。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所述主摄像机视野范围根据所述主摄像机的安装高度和安装角度，以及感光器件的尺寸确定的；
所述主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离根据所述主摄像机的安装高度和安装角度确定的。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，标定模块610，包括：记录子单元和建立关系子单元；
其中，记录子单元，用于当所述从摄像机的显示画面中的特征点与所述标定背景中预设区域中的特征点重合时，记录所述从摄像机云台的角度信息和所述从摄像机镜头在所述角度信息处的倍率信息；
建立关系子单元，用于将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息后，建立所述从摄像机位置信息与预设区域位置的映射关系。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所述从摄像机的角度信息包括垂直高度角和水平方位角。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所述装置还包括：第一控制模块；
其中，第一控制模块用于控制所述从摄像机镜头在所述角度信息处进行变倍操作，以使所述从摄像机和所述主摄像机显示画面重合。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，建立关系子单元具体用于：
基于所述从摄像机的角度信息，所述倍率信息以及所述预设区域中的特征点坐标，将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息；
具体公式为：
Figure BDA0002409127550000151
其中，r是角度映射系数，
Figure BDA0002409127550000152
θ为从摄像机的垂直高度角，α为从摄像机的水平方位角，M为坐标转换映射参数矩阵，Cx和Cy为所述标定背景中预设区域中的特征点的横坐标和纵坐标，X和Y为所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系下的横坐标和纵坐标，fx和fy是以像素X和Y方向的尺寸为单位的焦距长度。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所述装置，还包括：获取模块第三确定模块和第二控制模块；
其中，获取模块，用于若接收到所述主摄像机发送的控制指令，则获取所述控制指令中携带的从摄像机目标位置；
第三确定模块，用于根据所述从摄像机目标位置，确定所述从摄像机的目标角度及与所述目标角度关联的目标倍率；
第二控制模块，用于根据所述目标角度，控制所述从摄像机从当前角度转动至所述目标角度，并根据所述目标倍率，控制所述从摄像机镜头在所述目标角度处进行变倍操作，以使所述从摄像机采集所述目标角度所对应的画面信息。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所述装置600还包括：参考线建立模块和坐标系建立模块；
其中，参考线建立模块，用于在所述标定背景上建立参考线，以将所述从摄像机显示画面置于所述具有参考线的标定背景中心位置处；
坐标系建立模块，用于以所述标定背景上的任一位置为原点，以平行于地图正北方位为纵轴，以平行于地图正西方位为横轴，建立直角坐标系。
作为本发明实施例的一种可选的实现方式，所述标定背景处于半透明状态。
需要说明的是，前述对摄像机的标定方法实施例的解释说明也适用于该实施例的摄像机的标定装置，其实现原理类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供的摄像机的标定装置，通过将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与标定背景中预设区域重合，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。由此，实现只需转动从摄像机即可实现摄像机的标定，从而简化了摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。
为了实现上述目的，本发明实施例还提出了一种电子设备。
图7为本发明提供的一种电子设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备700的框图。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。需要说明的是，本发明实施例中电子设备优选为网络摄像机。
如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备700典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备700访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备70可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备700也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备700交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备700还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的摄像机的标定方法，包括：
将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
需要说明的是，前述对摄像机的标定方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电子设备，其实现原理类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供的电子设备，通过将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得从摄像机显示画面与标定背景中预设区域重合，得到重合时从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。由此，实现只需转动从摄像机即可实现摄像机的标定，从而简化了摄像机标定流程，使得摄像机标定过程能够更直观的体现出来，减少肉眼判断所带来的误差，提高摄像机的标定精准度，且具有高的易用性。
为了实现上述目的，本发明还提出了一种计算机可读存储介质。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的摄像机的标定方法，该方法包括：
将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种摄像机的标定方法，其特征在于，包括：
将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转动从摄像机之前，还包括：
根据主摄像机视野范围，及主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定所述从摄像机在水平方向上的最大转动角度；
根据所述主摄像机的安装高度和安装角度，以及所述主摄像机镜头与主摄像机视野范围中心位置间的距离，确定所述从摄像机在垂直方向上的最大转动角度；
相应的，所述转动从摄像机，包括：
依据所述从摄像机云台在水平方向上的最大转动角度和在垂直方向上的最大转动角度，转动所述从摄像机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，包括：
当所述从摄像机的显示画面中的特征点与所述标定背景中预设区域中的特征点重合时，记录所述从摄像机的角度信息和所述从摄像机镜头在所述角度信息处的倍率信息；
将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息后，建立所述从摄像机位置信息与预设区域位置的映射关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述记录所述从摄像机镜头在所述角度信息处的倍率信息之前，还包括：
控制所述从摄像机镜头在所述角度信息处进行变倍操作，以使所述从摄像机和所述主摄像机显示画面重合。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息，具体包括：
基于所述从摄像机的角度信息，所述倍率信息以及所述预设区域中的特征点坐标，将所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系的位置信息；
具体公式为：
Figure FDA0002409127540000021
其中，r是角度映射系数，
Figure FDA0002409127540000022
θ为从摄像机的垂直高度角，α为从摄像机的水平方位角，M为坐标转换映射参数矩阵，Cx和Cy为所述标定背景中预设区域中的特征点的横坐标和纵坐标，X和Y为所述从摄像机的角度信息转换为所述标定背景所在坐标系下的横坐标和纵坐标，fx和fy是以像素X和Y方向的尺寸为单位的焦距长度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系之后，所述方法还包括：
若接收到所述主摄像机发送的控制指令，则获取所述控制指令中携带的从摄像机目标位置；
根据所述从摄像机目标位置，确定所述从摄像机的目标角度及与所述目标角度关联的目标倍率；
根据所述目标角度，控制所述从摄像机从当前角度转动至所述目标角度，并根据所述目标倍率，控制所述从摄像机镜头在所述目标角度处进行变倍操作，以使所述从摄像机采集所述目标角度所对应的画面信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将主摄像机的显示画面作为标定背景之后，还包括：
在所述标定背景上建立参考线，以将所述从摄像机显示画面置于所述具有参考线的标定背景中心位置处；
以所述标定背景上的任一位置为原点，以平行于地图正北方位为纵轴，以平行于地图正西方位为横轴，建立直角坐标系。
8.一种摄像机的标定装置，其特征在于，包括：
标定模块，用于将主摄像机的显示画面作为标定背景，转动从摄像机，使得所述从摄像机显示画面与所述标定背景中预设区域重合，得到重合时所述从摄像机位置与预设区域位置的映射关系，以实现对所述从摄像机的标定。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的摄像机的标定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的摄像机的标定方法。
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