CN113542695B - 一种全自动的物联网用区域监视系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物联网设备领域,特别是涉及一种全自动的物联网用区域监视系统。该区域监视系统包括:雷达、PTZ云台、存储模块、图像识别模块,以及云台控制模块。其中,雷达用于对监视区域进行扫描,获取监视区域内出现的所有对象的位置坐标。PTZ云台用于对监视区域进行视频监控。存储模块用于存储所有监控目标的特征,以及预设的一个“坐标‑状态参数对照表”。图像识别模块用于确定新增对象是否为监控目标。云台控制模块用于根据雷达的监测结果生成监控目标的运动轨迹,并根据监控目标的运动轨迹的变化向PTZ云台发出一个调节控制指令,实现对监控目标进行跟踪监视。本发明解决了现有视频监控设备成本高昂,容易受到环境因素干扰,实时性不足等问题。
Description
技术领域
本发明涉及物联网设备领域,特别是涉及一种全自动的物联网用区域监视系统。
背景技术
在某些应用场景下,需要对目标对象进行跟踪监视,以获取对象在运动过程中实时运动轨迹和姿态,从而为其它生产或研究过程提供数据。现有的对象跟踪监视是通过视频监控系统实现的,常规的视频监控设备无法实现监控方向的切换和自动变焦过程,技术人员只能通过图像处理技术对视频流数据进行处理,提取到所需的目标信息。但是当目标在距摄像头较远的位置时,采集的图像质量相对较差,能够提取到的特征信息极为有限。
为了解决这一问题,技术人员开发出可以实现水平转动、俯仰调节和变焦的PTZ云台。在使用PTZ云台的视频监视系统中,能够利用一些特殊的跟踪算法对监控画面的实时处理,获取监控对象的运动轨迹,进而针对监控对象的运动轨迹对PTZ云台进行状态调节,完成镜头的旋转和变焦,实现对监控对象的动态监视。这样可以获得关于监控目标的更为丰富的特征信息。但是现有技术中的实现监控对象跟踪主要依赖各种机器跟踪算法,这种算法对视频画面的质量要求很高,容易受到光线等环境因素的影响,导致实际的监控效果实时性不足。同时,由于采用的各类跟踪算法的数据处理过程复杂,对计算设备的算力要求较高,这使得视频监控设备的部署成本也相对较为高昂。
发明内容
基于此,有必要针对现有视频监控设备成本高昂,容易受到环境因素干扰,实时性不足等问题,提供一种全自动的物联网用区域监视系统。
本发明提供一种全自动的物联网用区域监视系统,该区域监视系统包括:雷达、PTZ云台、存储模块、图像识别模块,以及云台控制模块。
其中,雷达用于对监视区域进行扫描,获取监视区域内出现的所有对象的位置坐标。并在接收到一个图像识别模块从所有对象中确定的监控目标的确认信息后,获取监控目标的历史运动轨迹点;本发明中的雷达的探测范围至少包括整个监视区域。
PTZ云台用于对监视区域进行视频监控;并针对接收到的一个调节控制指令对自身的监控状态进行调整,实现对监控目标进行连续地追踪监视。PTZ云台的监控范围至少包括整个监视区域。其中,PTZ云台的监控状态调整就是对自身的Pan值、Tilt值和Zoom值进行调整。
存储模块用于存储所有监控目标的特征,以及预设的一个“坐标-状态参数对照表”;其中,“坐标-状态参数对照表”中建立有监视区域中监控目标的位置与追踪监视监控目标的PTZ云台的编号、状态参数之间的对应关系。
图像识别模块用于根据PTZ云台获取的实时监控视频的分帧图像,提取图像中所有出现的新增对象的特征,将新增对象的特征与存储模块中存储的监控目标的特征进行比对,当二者相符时,确定新增对象为监控目标。
云台控制模块用于:(1)获取雷达扫描到的进入监视区域的新增对象的位置信号,调用相应的PTZ云台获取新增对象的监视视频,最后调用图像识别模块判断进入监视区域的新增对象是否为监控目标。(2)将监视区域分割成由多个方形单元构成的网格状区域,定义分割后的网格状区域内的每个方形单元为一个调整单元。(3)对雷达获取的监控目标的历史运动轨迹点进行拟合,并根据拟合曲线预测监控目标当前运动趋势对应的下一位置所在的调整单元的位置坐标。(4)根据预测的下一调整单元的位置坐标查询“坐标-状态参数对照表”,得到跟踪监视监控目标的PTZ云台的编号以及状态参数,并向相应编号的PTZ云台发出一个调节控制指令。其中,调节控制指令用于调节PTZ云台达到相应状态参数的要求。具体的调节控制指令中包含当前PTZ云台应当达到的目标状态的Pan值、Tilt值,以及Zoom值的具体数值大小。
本发明提供的区域监视系统,通过云台控制模块和图像识别模型等对雷达和PTZ云台的运行过程进行协同控制,实现了对目标进行连续跟踪监视的效果。该设备相对现有的设备而言,对计算设备的算力要求较低,不会受到天气等环境因素的影响,稳定性更高,目标跟踪过程的实时性效果更好。
作为本发明进一步的优化,雷达选择毫米波雷达、激光雷达、微波雷达中的任意一种;雷达的数量为多个,各个雷达安装在监视区域的不同位置,以实现雷达探测范围完全覆盖监视区域;其中,本发明中的雷达选择具有目标连续跟踪功能的雷达。
作为本发明进一步的优化,雷达在每次扫描过程中,仅记录确定为监控目标的对象的位置坐标;并形成该监控目标的历史运动轨迹点数据集;历史运动轨迹点数据集内的元数据为监控目标在不同时刻的位置坐标,历史运动轨迹点数据集内的各个元数据按照采集时间进行排序。
作为本发明进一步的优化,雷达记录的各个监控目标的历史运动轨迹点数据集存储在雷达自身的数据存储单元中,或存储在存储模块中。
作为本发明进一步的优化,PTZ云台的数量为多个,各个PTZ云台安装在监视区域的不同位置,以实现当所有PTZ云台均处于初始状态时,所有PTZ云台的监视范围完全覆盖监视区域;其中,各个PTZ云台的监视范围存在重叠部分。
作为本发明进一步的优化,监控目标的追踪监视过程中,对于一个监控目标每次仅调用一个PTZ云台实施监视,其余PTZ云台重新恢复到初始状态,对监视区域的不同位置进行实施监视。
作为本发明进一步的优化,“坐标-状态参数对照表”中,监控目标的位置坐标和PTZ云台的编号、状态参数之间既包括一对一的对应关系,也包括一对多的对应关系;一对多的对应关系反映当前位置坐标所在区域为多个PTZ云台的监视范围的重叠区域;当监控目标位于重叠区域时,云台控制模块优先选择当前正在执行对监控目标进行追踪监视的PTZ云台进行监视;并对该PTZ云台的状态参数进行调节。
作为本发明进一步的优化,PTZ云台的状态参数包括Pan值、Tilt值和Zoom值;Pan值表征PTZ云台的水平角相对初始状态的偏差;Tilt值表征PTZ云台的俯仰角相对初始状态的偏差;Zoom值表征PTZ云台应当达到的目标焦距。
作为本发明进一步的优化,云台控制模块包括区域分割单元、轨迹预测单元和指令生成单元;区域分割单元用于获取雷达的分辨率,并以雷达的分辨率宽度为间距,将监视区域分割呈等间距的平行网格状;轨迹预测单元用于获取任意监控目标连续的历史运动轨迹点,然后对所有的历史运动轨迹点进行三次B样条曲线拟合,得到拟合曲线;并计算拟合曲线的端点的切线向量,根据切线向量的延伸方向预测监控目标的运动轨迹对应的下一调整单元的位置坐标,并输出位置坐标;指令生成单元根据轨迹预测单元输出的位置坐标查询“坐标-状态参数对照表”,得到监视位置坐标中的监控目标的最佳PTZ云台,以及所述最佳PTZ云台对应的状态参数,进而生成调节控制指令;调节控制指令发送给最佳PTZ云台,且调节控制指令中包含表征当前PTZ云台的Pan值、Tilt值和Zoom值应当达到的调节状态的数据。
作为本发明进一步的优化,轨迹预测单元和指令生成单元按照一个预设频率执行对监控目标的运动轨迹预测过程和控制指令的生成过程;预设频率为根据经验确定的值,预设频率的最小值满足监控目标以最大速度运动时,两次相邻的PTZ云台状态调整过程中监控目标也不会运动到监控画面之外。
本发明提供的一种全自动的物联网用区域监视系统,具有如下有益效果:
1、该区域监视系统通过云台控制系统对监视系统中的雷达和PTZ云台进行协调控制的作用,实现了对目标进行连续各种监视的效果。该系统在监视过程无需对PTZ云台获取的监控画面进行实时处理和特征提取,只需要根据相关的信息查询数据存储模块中预测的数据即可。因此相对现有技术而言降低了数据处理的难度,也降低了对硬件设备的要求。同时,由于处理过程除了对新增对象进行特征提取之外,不涉及其它基于PTZ云台的监控图像的识别或数据处理过程,因此降低环境等因素对系统运行稳定性的影响,及时PTZ云台获取的图像质量相对较差,也不会对最终的目标跟踪监视效果产生影响。
2、本发明在方案设计阶段就考虑到硬件需求和运行功耗的因素,在设备的数据处理、调节频率都进行优化设计,最终使得本发明的区域监视系统,可以仅使用相对较成熟的硬件设备就可以完成部署和应用,降低了系统对高性能硬件设备的依赖,设备的安装和使用成本大大降低、
附图说明
图1为本发明实施例1中一种全自动的物联网用区域监视系统的系统结构拓扑图;
图2为本发明实施例1中PTZ云平台和监控目标之间在特定位置下的Tilt值和Zoom值的计算示意图;
图3为本发明实施例1中PTZ云平台和监控目标之间在特定位置下的Pan值的计算示意图(图3为图2中相对位置关系的俯视图);
图4为本发明实施例1中云台控制模块的模块示意图;
图5为本发明实施例1中一种全自动的物联网用区域监视系统运行过程的流程图;
图中标记为:1、雷达;2、PTZ云台;3、存储模块;4、图像识别模块;5、云台控制模块;51、区域分割单元;52、轨迹预测单元;53、指令生成单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
本实施例提供了一种全自动的物联网用区域监视系统,该区域监视系统包括:雷达1、PTZ云台、存储模块3、图像识别模块4,以及云台控制模块5。
其中,雷达1用于对监视区域进行扫描,获取监视区域内出现的所有对象的位置坐标。并在接收到一个图像识别模块4从所有对象中确定的监控目标的确认信息后,获取监控目标的历史运动轨迹点;本实施例中的雷达1的探测范围至少包括整个监视区域。
雷达1可以选择毫米波雷达1、激光雷达1、微波雷达1中的任意一种。本实施例中选择了兼具微波雷达1和光电雷达1的优点的毫米波雷达1;雷达1的数量为多个,各个雷达1安装在监视区域的不同位置,以实现雷达1探测范围完全覆盖监视区域;此外,本实施例中的雷达1特别选择了具有目标连续跟踪功能的毫米波雷达1。且该毫米波雷达1还具有同时跟踪多个目标的性能。
本实施例中,雷达1在每次扫描过程中,仅记录确定为监控目标的对象的位置坐标;并形成该监控目标的历史运动轨迹点数据集;历史运动轨迹点数据集内的元数据为监控目标在不同时刻的位置坐标,历史运动轨迹点数据集内的各个元数据按照采集时间进行排序。
雷达1记录的各个监控目标的历史运动轨迹点数据集存储在雷达1自身的数据存储单元中,或存储在存储模块3中。本实施例中的选择具有数据存储功能的毫米波雷达1产品,因此记录的各个监控目标的历史运动轨迹点数据集直接存储在雷达1中。
本实施例中的PTZ云台用于对监视区域进行视频监控;并针对接收到的一个由云台控制模块5发出的调节控制指令后,对自身的监控状态进行调整,实现对监控目标进行连续地追踪监视。本实施例的系统中使用的PTZ云台2的数量为多个,各个PTZ云台2安装在监视区域的不同位置,以实现当所有PTZ云台2均处于初始状态时,所有PTZ云台2的监视范围完全覆盖监视区域;其中,各个PTZ云台2的监视范围存在重叠部分。
其中,PTZ云台2的监控范围至少包括整个监视区域。PTZ云台2的状态参数包括Pan值、Tilt值和Zoom值;Pan值表征PTZ云台2的水平角相对初始状态的偏差;Tilt值表征PTZ云台2的俯仰角相对初始状态的偏差;Zoom值表征PTZ云台2应当达到的目标焦距。PTZ云台2的监控状态调整就是对自身的Pan值、Tilt值和Zoom值进行调整。
存储模块3用于存储所有监控目标的特征,以及预设的一个“坐标-状态参数对照表”。其中,“坐标-状态参数对照表”中建立有监视区域中监控目标的位置与追踪监视监控目标的PTZ云台2的编号、状态参数之间的对应关系。
本实施例的“坐标-状态参数对照表”中的数据反映的对应关系与PTZ云台2的安装位置和安装高度具有相关性。例如在一个已经建立好的坐标系内,PTZ云台2的的安装位置和高度定义为(x1,y1,z1),监控目标的的位置定义为(x2,y2,0),结合附图可以发现该云台对应的Pan值、Tilt值和Zoom值的计算公式如下:
考虑到每个PTZ云台的监视范围均是有限制的,因此可以PTZ云台2的安装位置,为其设置一个圆形边界限制条件,进而对整个监视区域按照PTZ云台2的监视范围进行划分。使得监视区域内的每个点均至少对应一个PTZ云台以及该PTZ云台的特定的状态参数(Pan值、Tilt值和Zoom值)。
“坐标-状态参数对照表”中,监控目标的位置坐标和PTZ云台2的编号、状态参数之间既包括一对一的对应关系,也包括一对多的对应关系;一对多的对应关系反映当前位置坐标所在区域为多个PTZ云台2的监视范围的重叠区域;当监控目标位于重叠区域时,云台控制模块5优先选择当前正在执行对监控目标进行追踪监视的PTZ云台2进行监视;并对该PTZ云台2的状态参数进行调节。
在本实施例中,“坐标-状态参数对照表”既可以描述为包含多个方程和限制条件的数学表达式;也可以设置成一个包含有限规模的数据的数据对照表。使用前者时的处理结果更加准确,数据和控制过程连续性更好。但是后者的数据处理过程更加简单,也更加实用,还可以在兼顾PTZ云台2调节过程精密度的基础上,根据具体需要设计数据的实际规模。
图像识别模块4用于根据PTZ云台2获取的实时监控视频的分帧图像,提取图像中所有出现的新增对象的特征,将新增对象的特征与存储模块3中存储的监控目标的特征进行比对,当二者相符时,确定新增对象为监控目标。
云台控制模块5用于:(1)获取雷达1扫描到的进入监视区域的新增对象的位置信号,调用相应的PTZ云台2获取新增对象的监视视频,最后调用图像识别模块4判断进入监视区域的新增对象是否为监控目标。(2)将监视区域分割成由多个方形单元构成的网格状区域,定义分割后的网格状区域内的每个方形单元为一个调整单元。(3)对雷达1获取的监控目标的历史运动轨迹点进行拟合,并根据拟合曲线预测监控目标当前运动趋势对应的下一位置所在的调整单元的位置坐标。(4)根据预测的下一调整单元的位置坐标查询“坐标-状态参数对照表”,得到跟踪监视监控目标的PTZ云台2的编号以及状态参数,并向相应编号的PTZ云台2发出一个调节控制指令。其中,调节控制指令用于调节PTZ云台2达到相应状态参数的要求。具体的调节控制指令中包含当前PTZ云台2应当达到的目标状态的Pan值、Tilt值,以及Zoom值的具体数值大小。
具体的,本实施例中,云台控制模块5包括区域分割单元51、轨迹预测单元52和指令生成单元53;区域分割单元51用于获取雷达1的分辨率,并以雷达1的分辨率宽度为间距,将监视区域分割呈等间距的平行网格状;轨迹预测单元52用于获取任意监控目标连续的历史运动轨迹点,然后对所有的历史运动轨迹点进行三次B样条曲线拟合,得到拟合曲线;并计算拟合曲线的端点的切线向量,根据切线向量的延伸方向预测监控目标的运动轨迹对应的下一调整单元的位置坐标,并输出位置坐标;指令生成单元53根据轨迹预测单元52输出的位置坐标查询“坐标-状态参数对照表”,得到监视位置坐标中的监控目标的最佳PTZ云台2,以及所述最佳PTZ云台2对应的状态参数,进而生成调节控制指令;调节控制指令发送给最佳PTZ云台2,且调节控制指令中包含表征当前PTZ云台的Pan值、Tilt值和Zoom值应当达到的调节状态的数据。
本实施例中,区域分割单元51在对监视区域进行分割时,分割最小单位是雷达1分辨率的宽度,但是实际应用过程还可以对该宽度进行扩大,这样可以适当缩小处理的数据量,但是这种扩大应当是在保证PTZ云台2调节精密度要求的基础上实施的。
以下对本实施例中的一种全自动的物联网用区域监视系统的运行原理和过程进行详细的描述,本实施例的系统部署之后,当某个对象进入到目标区域的之后,会被雷达1捕捉到相应的扫描信号,雷达1将相应的位置信号发送给云台控制模块5,云台控制模块5查询“坐标-状态参数对照表”,并调用负责出现新增对象的位置的PTZ云台对新增用户进行实时监视。同时,云台控制模块5会调用图像识别模块4对监视视频进行分帧处理,然后提取新增对象的特征。接着图像识别模块4获取存储模块3中预先输入的监控目标的特征信息;并将监控目标的特征信息与提取到的新增对象的特征信息进行比对,确定当前新增对象是否为监控目标:是则向雷达1发出跟踪相应对象指令,实时获取当前对象的运动轨迹,开展下述的跟踪监视过程;否则不向雷达1发出相应指令,雷达1不再继续记录该对象的运动轨迹。
雷达1记录到的监控目标的运动轨迹的数据会实时传输到云台控制模块5,云台控制模块5先将监视区域分成若干个网格状状的区域,网格状区域中的每个方形单元就是一个调整单元。然后云台控制模块5将雷达1记录到的监控对象的每个运动轨迹点填充到相应的调整单元中,再根据三次B样条曲线拟合方法获得监控对象的运动轨迹。根据监控对象的运动轨迹能够计算拟合曲线的端点的切线向量,根据切线向量的延伸方向可以预测监控目标的运动轨迹对应的下一调整单元的位置坐标。这样,云台控制模块5就得到了预测出的监控目标的运动趋势,根据这一运动趋势,云台控制模块5就可以提前调用相应的PTZ云台2对监控目标进行实时追踪。本实施例中,对于获取的下一调整单元的位置坐标,云台控制模块5通过查询存储模块3中预先存储的“坐标-状态参数对照表”,可以很容易地确定应当调用的PTZ云台的编号,以及该PTZ云台2的Pan值、Tilt值和Zoom值具体的参数值。进而实现将PTZ云台2的监视区域适时调整到相应位置的过程。
在本实施例中,监控目标的追踪监视过程中,对于一个监控目标每次仅调用一个PTZ云台2实施监视,其余PTZ云台2重新恢复到初始状态,对监视区域的不同位置进行实施监视。
通过这种方式可以减少系统中的资源浪费,同时还可以实施对多个目标进行同时追踪监控的功能。防止多个PTZ云台2聚焦于一个监控目标导致监控区域内出现较大范围的“监视真空”的问题。
此外,在本实施例中,轨迹预测单元52和指令生成单元53按照一个预设频率执行对监控目标的运动轨迹预测过程和控制指令的生成过程;预设频率为根据经验确定的值,预设频率的最小值满足监控目标以最大速度运动时,两次相邻的PTZ云台2状态调整过程中监控目标也不会运动到监控画面之外。这说明,本实施例的系统在跟踪监视某个监控目标时,并不是根据监控目标的运动过程中对PTZ云台2进行实时调节的,这种调节方式虽然过程更精细,但是考虑到镜头的变焦和追踪需要反应时间,而且目标运动总是有一定的速度限制,在一个较短的时间段内无法产生太大的位移,同时PTZ云台在某个状态下不仅可以监视某一个位置点,而且还可以对某个区域实现监视,因此无需频繁对PTZ云台2进行调节,只需要按照一个预设的频率进行调节即可。而且当监控区域内没有出现监控目标时,还可以不对PTZ云台进行调整,保持PTZ云台处于初始状态即可。这样可以适当降低设备的运行功耗,提高设备的使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明的其中一种实施方式,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。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于,所述区域监视系统包括:
雷达,其用于对监视区域进行扫描,获取监视区域内出现的所有对象的位置坐标;并在接收到一个图像识别模块从所有对象中确定的监控目标的确认信息后,获取所述监控目标的历史运动轨迹点;所述雷达的探测范围至少包括整个监视区域;
PTZ云台,其用于对所述监视区域进行视频监控;并针对接收到的一个调节控制指令对自身的监控状态进行调整,实现对所述监控目标进行连续地追踪监视;所述PTZ云台的监控范围至少包括整个所述监视区域;
存储模块,其用于存储所有监控目标的特征,以及预设的一个“坐标-状态参数对照表”;其中,所述“坐标-状态参数对照表”中建立有所述监视区域中监控目标的位置与追踪监视所述监控目标的所述PTZ云台的编号、状态参数之间的对应关系;
图像识别模块,其用于根据所述PTZ云台获取的实时监控视频的分帧图像,提取图像中所有出现的新增对象的特征,将所述新增对象的特征与所述存储模块中存储的所述监控目标的特征进行比对,当二者相符时,确定所述新增对象为所述监控目标;以及
云台控制模块,其用于:(1)获取所述雷达扫描到的进入所述监视区域的所述新增对象的位置信号,调用相应的PTZ云台获取所述新增对象的监视视频,最后调用所述图像识别模块判断进入所述监视区域的所述新增对象是否为所述监控目标;(2)将所述监视区域分割成由多个方形单元构成的网格状区域,定义分割后的网格状区域内的每个方形单元为一个调整单元;(3)对所述雷达获取的所述监控目标的所述历史运动轨迹点进行拟合,并根据所述拟合曲线预测所述监控目标当前运动趋势对应的下一位置所在的调整单元的位置坐标;(4)根据预测的下一所述调整单元的位置坐标查询所述“坐标-状态参数对照表”,得到跟踪监视所述监控目标的PTZ云台的编号以及状态参数,并向相应编号的PTZ云台发出一个调节控制指令;其中,所述调节控制指令执行时使得所述PTZ云台达到相应状态参数的要求。
2.根据权利要求1所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述雷达选择毫米波雷达、激光雷达、微波雷达中的任意一种;所述雷达的数量为多个,各个所述雷达安装在所述监视区域的不同位置,以实现雷达探测范围完全覆盖所述监视区域;所述雷达选择具有目标连续跟踪功能的雷达。
3.根据权利要求1所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述雷达在每次扫描过程中,仅记录确定为所述监控目标的对象的位置坐标;并形成该监控目标的历史运动轨迹点数据集;所述历史运动轨迹点数据集内的元数据为所述监控目标在不同时刻的位置坐标,所述历史运动轨迹点数据集内的各个元数据按照采集时间进行排序。
4.根据权利要求3所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述雷达记录的各个所述监控目标的历史运动轨迹点数据集存储在雷达自身的数据存储单元中,或存储在所述存储模块中。
5.根据权利要求1所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述PTZ云台的数量为多个,各个PTZ云台安装在所述监视区域的不同位置,以实现当所有PTZ云台均处于初始状态时,所有PTZ云台的监视范围完全覆盖所述监视区域;其中,各个所述PTZ云台的监视范围存在重叠部分。
6.根据权利要求5所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述监控目标的追踪监视过程中,对于一个监控目标每次仅调用一个所述PTZ云台实施监视,其余PTZ云台重新恢复到初始状态,对所述监视区域的不同位置进行实施监视。
7.根据权利要求6所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于,所述“坐标-状态参数对照表”中,所述监控目标的位置坐标和所述PTZ云台的编号、状态参数之间既包括一对一的对应关系,也包括一对多的对应关系;所述一对多的对应关系反映当前位置坐标所在区域为多个所述PTZ云台的监视范围的重叠区域;当所述监控目标位于所述重叠区域时,所述云台控制模块优先选择当前正在执行对所述监控目标进行追踪监视的所述PTZ云台进行监视;并对该PTZ云台的状态参数进行调节。
8.根据权利要求5所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述PTZ云台的状态参数包括Pan值、Tilt值和Zoom值;所述Pan值表征所述PTZ云台的水平角相对初始状态的偏差;所述Tilt值表征所述PTZ云台的俯仰角相对初始状态的偏差;所述Zoom值表征所述PTZ云台的应当达到的目标焦距。
9.根据权利要求8所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述云台控制模块包括区域分割单元、轨迹预测单元和指令生成单元;所述区域分割单元用于获取雷达的分辨率,并以雷达的分辨率宽度为间距,将所述监视区域分割呈等间距的平行网格状;所述轨迹预测单元用于获取任意监控目标连续的历史运动轨迹点,然后对所有的历史运动轨迹点进行三次B样条曲线拟合,得到拟合曲线;并计算拟合曲线的端点的切线向量,根据所述切线向量的延伸方向预测所述监控目标的运动轨迹对应的下一所述调整单元的位置坐标,并输出所述位置坐标;所述指令生成单元根据所述轨迹预测单元输出的所述位置坐标查询所述“坐标-状态参数对照表”,得到监视所述位置坐标中的监控目标的最佳PTZ云台,以及所述最佳PTZ云台对应的状态参数,进而生成所述调节控制指令;所述调节控制指令发送给所述最佳PTZ云台,且所述调节控制指令中包含表征当前PTZ云台的Pan值、Tilt值和Zoom值应当达到的调节状态的数据。
10.根据权利要求9所述的全自动的物联网用区域监视系统,其特征在于:所述轨迹预测单元和指令生成单元按照一个预设频率执行对所述监控目标的运动轨迹预测过程和所述控制指令的生成过程;所述预设频率为根据经验确定的值,所述预设频率的最小值满足监控目标以最大速度运动时,两次相邻的PTZ云台状态调整过程中所述监控目标也不会运动到监控画面之外。
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