DE102005021735A1 - Videoüberwachungssystem - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Videoüberwachungssystem 100 mit wenigstens einer Kamera 1, 2, 3 für die Überwachung eines Überwachungsbereichs 6, 7, 8, mit Speichermitteln für die Speicherung von Grundrissdaten des Überwachungsbereichs 6, 7, 8, mit Mitteln für die Darstellung von Videoaufnahmen aus dem Erfassungsbereich 1.2, 2.2, 3.2 der Kamera 1, 2, 3, mit Mitteln für die Projektion der Grundrissdaten in die Videoaufnahmen, mit Mitteln für die Überlagerung der Grundrissdaten mit Strukturen in den Videoaufnahmen und Mitteln für die Ableitung von Kameraparametern aus der Überlagerung der Grundrissdaten mit Strukturen in der Videoaufnahme. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steuerverfahren für ein Videoüberwachungssystem.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Videoüberwachungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steuerverfahren für ein Videoüberwachungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
  • Videoüberwachungssysteme, bei denen Überwachungsbereiche mit Kameras überwacht werden, die Videobilder aus ihren Erfassungsbereichen liefern, sind an sich bekannt. Bei einem derartigen Videosystem muss der Erfassungsbereich der jeweiligen Kamera optimal auf den zu überwachenden Überwachungsbereich ausgerichtet werden, um eine möglichst lückenlose Überwachung des Überwachungsbereichs sicherzustellen. Bei einem ausgedehnten Überwachungsbereich mit einer Vielzahl von Kameras ist dies eine aufwändige und Kosten treibende Aufgabe. Besonders vorteilhaft umfasst ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Videoüberwachungssystem eine graphische Schnittstelle (Userinterface). Über diese Schnittstelle werden dem Wachpersonal Grundrissdaten des zu überwachenden Objekts zur Verfügung gestellt. Wahlweise werden zusätzlich Kamerabilder der für die Überwachung der Überwachungsbereiche vorgesehenen Kameras visualisiert. Die Schnittstelle ermöglicht dabei folgende Darstellungen. Der Erfassungsbereich der aktuell visualisierten Kamera wird in den Grundrissplan des überwachten Objekts eingezeichnet. Dies ist besonders interessant für Schwenk- und Neigekameras, die manuell oder, mittels geeigneter Aktoren, automatisch geschwenkt werden können. Hierdurch kann der Erfassungsbereich der Kamera vorteilhaft auch dynamisch in den Grundrissplan eingezeichnet werden. Weiterhin kann ein Wachmann in dem Grindrissplan des zu überwachenden Objekts eine beliebige Position des Überwachungsbereichs mit einem Zeigerinstrument, wie beispielsweise einer Maus, markieren. Das Videoüberwachungssystem wählt dann automatisch diejenige Kamera aus, deren Erfassungsbereich den mit dem Zeigerinstrument markierten Überwachungsbereich überdeckt und stellt das entsprechende Kamerabild auf der Schnittstelle (Display) dar. Falls es sich dabei um eine Schwenk- und/oder Neige-Kamera handelt, wird diese automatisch auf die entsprechende Position ausgerichtet. In einer Variante kann auch ein in wenigstens zwei Teilbilder aufteilbares Display für die gleichzeitige Darstellung von Grundrissdaten der Überwachungsbereiche einerseits und Videoaufnahmen der Überwachungsbereiche andererseits vorgesehen sein.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung ermöglicht eine sehr flexible und kostengünstige Justierung bzw. Kalibrierung eines Videoüberwachungssystems. Sie schlägt dazu ein Videoüberwachungssystem mit wenigstens einer Kamera für die Überwachung eines Überwachungsbereichs vor, mit Speichermitteln für die Speicherung von Grundrissdaten des Überwachungsbereichs, mit Mitteln für die Darstellung von Videoaufnahmen aus dem Erfassungsbereich der Kamera, mit Mitteln für die Projektion der Grundrissdaten in die Videoaufnahmen, mit Mitteln für die Überlagerung der Grundrissdaten mit Strukturen in den Videoaufnahmen und Mitteln für die Kalibrierung der Kamera. Eine kalibrierte Kamera ist Voraussetzung für eine optimale Darstellung der von der Kamera erfassten Überwachungsbereiche in einem Grundrissplan. Vorteilhaft können in der Darstellung der Grundrisse charakteristische Merkmale, wie Kanten und/oder Ecken markiert oder aktiviert und anschließend in die Videoaufnahmen projiziert werden, um dort mit entsprechenden Strukturen bzw. Merkmalen zur Deckung gebracht zu werden. Aus diesem Vorgang werden die Kalibrierdaten der Kameras abgeleitet.
  • Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
  • 1 ein Videoüberwachungssystem mit mehreren Kameras und mehreren Überwachungsbereichen;
  • 2 einen Gebäudegrundriss mit den visualisierten Kamerastandpunkten und den Erfassungsbereichen der Kameras;
  • 3 einen Ablaufplan des vorgeschlagenen Kalibrierverfahrens;
  • 4 ein Bedienerinterface für eine Ausführungsvariante des vorgeschlagenen Kalibrierverfahrens;
  • 5 ein Bedienerinterface für eine weitere Ausführungsvariante;
  • 6 ein Koordinatensystem eines Grundrissplans mit Darstellung der Drehwinkel einer Kamera.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Videoüberwachungssystem 100 mit mehreren Kameras 1, 2, 3 für die Videoüberwachung von Überwachungsbereichen 6, 7, 8. Bei diesen Überwachungsbereichen kann es sich beispielsweise um Teilbereiche eines zu sichernden Geländes, wie einer Industrieanlage, insbesondere aber um Räume innerhalb eines zu überwachendes Gebäudes handeln. Die Kameras 1, 2, 3 sind über Leitungen 1.2, 2.2, 3.2 mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 4 verbunden, die, abgesetzt von den Kameras 1, 2, 3 in einem Hausgeräteraum angeordnet sein kann. Die Leitungen 1.2, 2.2, 3.2 umfassen Übertragungsmittel für die von den Kameras abgegebenen Ausgangssignale, insbesondere Videoübertragungsmittel, Steuerleitungen für die Übertragung von Steuersignalen zwischen der Signalverarbeitungseinrichtung 4 und Leitungen für die Stromversorgung der Kameras 1, 2, 3. Als Erfassungsbereich der Kamera wird derjenige Teil des Überwachungsbereichs bezeichnet, den die jeweilige Kamera von ihrem Standpunkt aus erfasst. Die Erfassungsbereiche der Kameras 1, 2, 3 sind zweckmäßig derart zu bemessen, dass sie wenigstens alle Zugänge zu den Überwachungsbereichen 6, 7, 8 lückenlos und zusätzlich möglichst große Teile der Überwachungsbereiche 6, 7, 8 erfassen. 2 zeigt dazu beispielhaft die Projektion der schematisch dargestellten Kameras 1, 2, 3 auf einen Grundriss der Überwachungsbereiche 6, 7, 8. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass die unterschiedlich bemessenen Erfassungsbereiche 1.1, 2.1, 3.1 der Kameras 1, 2, 3 die Zugänge zu den einzelnen Überwachungsbereichen 6, 7, 8 lückenlos erfassen und zudem noch möglichst große Teilbereiche der Überwachungsbereiche 6, 7, 8 abdecken. Die hier lediglich in einer Projektion auf eine Ebene dargestellten Erfassungsbereiche der Kameras erfassen selbstverständlich einen dreidimensionalen Bereich der Überwachungsbereiche. Vorteilhaft sind die Kameras bewegbar angeordnet und mit von der Signalverarbeitungseinrichtung 4 aus fernsteuerbaren Aktoren verbunden, so dass ihre Erfassungsbereiche optimal auf die ihnen zugeordneten Überwachungsbereiche ausrichtbar sind. Nach Installation der Kameras in ihren Überwachungsbereichen, beispielsweise in einem Gebäude, ist bisher ein mit großem Aufwand verbundenes Einrichten der Kameras erforderlich gewesen. Das Einrichten der Kameras umfasst dabei die Eingabe der Kamerastandpunkte und der Erfassungsbereiche der Kameras in einen Übersichtsplan der Überwachungsbereiche, beispielsweise einen Gebäudeplan. Ein derartiger Gebäudeplan kann durchaus bereits in digitaler Form gespeichert in einer Signalverarbeitungseinrichtung 4 vorliegen. Zum Einzeichnen der Kamerastandpunkte muss die Lage der Kameras innerhalb der Überwachungsbereiche bekannt sein. Die Bestimmung der Erfassungsbereiche der Kameras erfordert weiterhin Kenntnisse über die Öffnungswinkel der entsprechenden Kamera und deren Blickrichtung innerhalb des jeweiligen Überwachungsraums. Während die Kamerastandpunkte zumeist noch bekannt sind, ist aber die Blickrichtung der Kamera und der Öffnungswinkel der Kamera innerhalb der Einrichtungsphase mit relativ hohem Aufwand erst noch zu ermitteln. Dieser Aufwand steigt selbstverständlich mit der Anzahl der zu betreuenden Kameras. In der folgenden Beschreibung werden die Position der Kamera in ihrem Überwachungsbereich, ihr Öffnungswinkel und die Blickrichtung der Kamera, sowie die intrinsischen Kalibrierparameter der Kamera, wie Bildhauptpunkt, optische Verzeichnung, unter dem Sammelbegriff Kameraparameter zusammengefasst. Zur Bestimmung der Kameraparameter können photogrammetrische Verfahren eingesetzt werden. Die Anwendung dieser photogrammetrischen Verfahren erfordert jedoch, dass die Zuordnungen zwischen geometrischen Merkmalen des Gebäudeplans und des Videobildes bereits bei Beginn der Einrichtungsphase bekannt sein müssen. Wie diese Zuordnung zustande kommt, ist nicht Bestandteil der photogrammetrischen Verfahren. Hier bringt nun die Erfindung eine wesentliche Erleichterung, wie im Folgenden unter Bezug auf 3 und 4 beschrieben wird. Dabei zeigt 3 einen Ablaufplan zu dem erfindungsgemäßen Kalibrierverfahren und 4 ein Bedienerinterface für eine erste Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Bestimmung der Kalibrierparameter einer Kamera wird im Folgenden beispielhaft erläutert. In dem in dem Teilbild 5.1 der 4 dargestellten Grundrisplan eines zu überwachenden Objekts, nämlich eines Gebäudes, habe ein Punkt, beispielsweise die Ecke eines Raums, die räumlichen Koordinaten (x1, y1, z1). Dabei geben die Koordinaten x1 und y1 die Lage dieses Punktes in der x-y-Ebene und z1 die Höhe dieses Punktes über einer Gebäudegrundebene an. Die Position der Kamera K1 ist in diesem Grundrissplan durch die Koordinaten (xk, yk, zk) gekennzeichnet. Die Orientierung der Kamera K1, das heißt, ihre Blickrichtung in Bezug auf diesen Grundrissplan, ist durch die Winkel α, β, γ (5) angegeben. Diese Winkel beschreiben die Verdrehung der optischen Achse der Kamera K1 gegenüber dem Koordinatensystem (x, y, z) in dem Grundrissplan. Die Projektion eines Punktes (xi, yi, zi) in die Bildkoordinaten des in dem Teilbild 5.2 in 4 dargestellten Videosystems lässt sich durch folgende Beziehungen beschreiben:
    Figure 00050001
  • Der Parameter c, die so genannte Kammerkonstante, lässt sich zum Beispiel über den horizontalen Öffnungswinkel Φ der Kamera K1 und die horizontale Abmessung des Videobilds dimx in Pixel nach folgender Beziehung bestimmen:
    Figure 00050002
  • Der Bildhauptpunkt mit den Parametern x'H ur.d y'H wird in diesem Beispiel zweckmäßig in der Mitte des Videobilds, d.h., an Position (dimx'/2, dimy'/2) angenommen. Die Parameter rij in den Gleichungen (1) und (2) sind die Elemente der Rotationsmatrix R, die sich aus den Winkeln α, β, γ berechnen lässt.
  • Figure 00060001
  • Dabei sind die Parameter K = (xk, yk, zk, α, β, γ, c)
  • Die Kalibrierparameter der Kamera K1, die gemäß der Erfindung bestimmt werden. Im Folgenden wird beispielhaft die Ermittlung der Kalibrierparameter im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante beschrieben. Die Position, die Blickrichtung und der Öffnungswinkel einer Kamera K1 werden von einem Einrichter des Videoüberwachungssystems initial in einem Grundrissplan des zu überwachenden Objekts interaktiv, mit einem geeigneten Zeigerinstrument, wie insbesondere einer Maus, markiert. Daraus ergeben sich die initialen Kalibrierparameter (Xk0, yk0, zk0, α0, β0, γ0, c0). Anschließend markiert der Einrichter in dem Grundrissplan die Kanten des Grundrisses und zeichnet diese als Overlay in das Videobild der Kamera K1 ein. Hierüber erhält er Zuordnungen zwischen den Koordinaten des Grundrissplans, zum Beispiel der Raumecke mit den Koordinaten (x1, y1, z1) und den zugehörigen Bildkoordinaten (x'M1, y'M1). Projiziert man die Koordinaten des Grundrissplans (x1, y1, z1) mit Hilfe der initialen Kalibrierparameter in das Videobild über die Gleichungen (1) und (2), erhält man die projizierten Bildkoordinaten (x'1, y'1). Im Allgemeinen werden diese, wegen der fehlerhaften initialen Kalibrierparameter nicht mit den Koordinaten (x'M1, y'M1) übereinstimmen. Anschließend werden mit mehreren Zuordnungen (N Zuordnungen) von Koordinaten des Grundrissplans und interaktiv markierten Bildkoordinaten die Kalibrierparameter optimiert, so dass der Fehler zwischen Bildkoordinaten (x'M1, y'M1) und Projektion (x'1, y'1) minimal wird:
    Figure 00060002
  • Diese Optimierung wird vorteilhaft über das Verfahren der kleinsten Quadrate mittels einer Linearisierung der Abbildungsgleichungen (1), (2) an Stelle der initialen Kalibrierparameter (Xk0, yk0, zk0, α0, β0, γ0, c0) nach folgender Beziehung (6) durchgeführt: I = A ΔK, (6)
    Figure 00070001
  • Über die Lösung ΔK = (ATA)–1ATI (7)dieses überbestimmten linearen Gleichungssystems werden Korrekturen zu den initialen Kalibrierparametern bestimmt, mit deren Hilfe dann verbesserte Kalibrierparameter K1 nach folgender Beziehung ermittelt werden: K1 = K0 + ΔK (8)
  • Die Linearisierung und Berechnung der Korrekturen zu den Kalibrierparametern wird vorteilhaft iterativ mehrmalig durchgeführt, bis eine Konvergenz erreicht ist und sich die Kalibrierparameter nicht oder nur noch sehr geringfügig ändern.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsvariante werden die Position, die Blickrichtung und der Öffnungswinkel der Kamera K1 von einem Einrichter wiederum in dem Grundrissplan interaktiv mit einem Zeigerinstrument, wie insbesondere einer Maus, markiert. Daraus ergeben sich die initialen Kalibrierparameter (Xk0, yk0, zk0, α0, β0, γ0, c0). Über die initialen Kalibrierparameter werden sichtbare Elemente des Gebäudegrundrisses, wie zum Beispiel Raumkanten, in das Videobild der Kamera K1 als Overlay projiziert. Dies erfolgt mittels der Beziehungen (1) und (2) mit Hilfe der initialen Kalibrierparameter. Anschließend werden die Kalibrierparameter interaktiv, zum Beispiel mittels Cursortasten, modifiziert. Mit den modifizierten Kalibrierparametern erfolgt nach jeder Modifikation eine erneute Projektion der Elemente des Grundrissplans in das Overlay des Videobilds. Der Einrichter wird das Verfahren solange fortsetzen, bis er die Projektion der Elemente des Grundrissplans mit dem Videobild zur Deckung gebracht hat. Die Kalibrierparameter bei Abschluss des Verfahrens sind die gesuchten Kalibrierparameter, die an nachfolgende Verfahrensschritte bei der Anwendung der Videoüberwachung weitergegeben werden.
  • Das in 4 dargestellte Bedienerinterface wird einem Bediener auf dem Display 5 der Signalverarbeitungseinrichtung 4 angeboten. Das Bedienerinterface ist in zwei Teilbilder 5.1 und 5.2 unterteilt. In dem rechten Teilbild 5.2, also rechts in dem Display 5 (4) wird dem Bediener oder Wachmann das Videobild der Kamera angeboten, die jeweils bearbeitet wird. In dem linken Teilbild 5.1, also links in dem Display 5 (4), wird dem Bediener ein Bild des Grundrisses des gerade bearbeiteten Überwachungsbereichs 6, 7, 8 angeboten. Dieser Grundriss wird zweckmäßig in einer Speichereinrichtung gespeichert und ist von dort abrufbar, um ihn auf dem Display 5 darzustellen. Der Bediener markiert nun interaktiv mit dem Display und einem geeigneten Eingabegerät, beispielsweise einer Maus, in dem in dem linken Teilbild des Displays 5 dargestellten Grundriss des Überwachungsbereichs markante Merkmale, wie beispielsweise Raumecken, Fußbodenkanten und dergleichen und aktiviert diese durch diese Markierung. Anschließend wird die Lage der derart markierten markanten Merkmale in das in dem rechten Teilbild 5.2 dargestellte Videobild mit einer Markierungslinie interaktiv mit einem Zeiger- oder Eingabegerät, beispielsweise einer Maus, eingezeichnet. In Kenntnis der Koordinaten der markierten markanten Merkmale können der jeweilige Standort der Kamera, die Blickrichtung der Kamera und weitere intrinsische Parameter berechnet werden. Dieser Ablauf wird im Folgenden unter Bezug auf das in 3 schematisch dargestellte Ablaufdiagramm erläutert. In einem ersten Schritt 30 werden in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Speichereinrichtung gespeicherte Grundrisse von Überwachungsbereichen 6, 7, 8 ausgelesen und in einem Teilbild 5.1 (4) eines Displays 5 dargestellt. In dem folgenden Schritt 31 markiert ein Bediener interaktiv mit dem in dem Teilbild 5.1 des Displays 5 dargestellten Grundriss der Überwachungsbereiche 6, 7, 8 markante Merkmale oder Objekte, wie beispielsweise eine Grundrisslinie 40B. Nacheinander werden weitere markante Merkmale ausgewählt, wie derartige Grundrisslinien oder Raumecken. Auf diese Weise wird in dem Schritt 32 eine Liste mit markanten Merkmalen erstellt, deren Koordinaten aus dem Grundriss bekannt sind. In einem Schritt 33 nimmt eine Kamera 1, 2, 3 ein Videobild ihres Erfassungsbereichs auf, das in dem Teilbild 5.2 des Displays 5 dargestellt wird. In dem Schritt 34 markiert der Bediener wiederum markante Merkmale oder Objekte in diesem Videobild, beispielsweise eine den Fußboden des Überwachungsbereichs 8 begrenzende Linie 40A. Nacheinander werden weitere markante Merkmale ausgewählt, wie derartige Grundrisslinien oder Raumecken. In dem Schritt 36 wird daraus eine Liste dieser markanten Merkmale aus dem Videobild erstellt. In dem Schritt 37 werden mittels der genannten Listen Kameraparameter bestimmt. In einer vorteilhaften weiteren Ausführungsvariante der Erfindung wird eine aus einem Grundrissplan abgeleitete räumliche Darstellung eines Überwachungsbereichs mit einem durch eine Kamera erzeugten Videobild des Überwachungsbereichs überlagert. Dies wird im Folgenden unter Bezug auf 5 erläutert. 5 zeigt wiederum einen Blick auf ein Display 5, auf dem zwei Teilbilder 5.1 und 5.2 dargestellt sind. Das Teilbild 5.1 zeigt einen Grundriss eines Überwachungsbereichs 6, 7, 8. Hierbei sind durch den Bediener Umrandungslinien des Überwachungsbereichs 8 markiert. Bei dem Überwachungsbereich 8 handelt es sich beispielsweise um einen durch Kameras überwachten Raum innerhalb eines Gebäudes. In dem Teilbild 5.2 ist ein von einer Kamera erfasstes Videobild dieses Überwachungsbereichs 8 dargestellt. Diesem in dem Teilbild 5.2 dargestellten Videobild ist nun eine Kantenstruktur überlagert, die den Kanten des in dem Teilbild 5.1 im Grundriss dargestellten Überwachungsbereichs 8 entspricht. Rechts neben dem Teilbild 5.1 sind von dem Bediener betätigbare Cursortasten dargestellt. Mittels dieser Cursortasten können Parameter der betroffenen Kamera derart modifiziert werden, dass das Videobild mit der das Videobild überlagernden Kantenstruktur zur Deckung gebracht werden kann. Auf diese Weise sind die Kalibrierparameter der Kamera auf einfache Art und Weise zu ermitteln.
  • Bei Anwendung der Erfindung sind für eine Videoüberwachung installierte Kameras sehr einfach und kostengünstig kalibrierbar, da an den Kameras selbst keinerlei Messungen vorgenommen werden müssen, um ihre jeweilige Lage und Blickrichtung zu erfassen. Dadurch werden Messmittel und Arbeitsaufwand für die Messvorgänge gespart. Das interaktive Einrichten der Kameras erlaubt dem Bediener eine unmittelbare Plausibilitätsprüfung des erzielten Ergebnisses. Lediglich das Einrichten der Kameras muss noch durch einen dafür qualifizierten Bediener durchgeführt werden. Die Montage der Kameras dagegen kann von weniger qualifiziertem Hilfspersonal vorgenommen werden. In die Berechnungsvorschrift für die Kameraparameter können vorteilhaft einfache Maßangaben integriert werden, wie beispielsweise die Höhe der Kamera über dem Boden oder der Abstand der Kamera von einer Wand. Diese Größen können auch von ungeschultem Montagepersonal auf einfache Weise, beispielsweise mittels eines Laser- oder Ultraschallentfernungsmessers, erfasst werden. Besonders vorteilhaft kann die Bestimmung der intrinsischen Parameter der Kameras auch noch durch eine oder mehrere Aufnahmen eines Kalibrierkörpers mit bekannter Geometrie unterstützt werden.

Claims (9)

  1. Videoüberwachungssystem (100) mit wenigstens einer Kamera (1, 2, 3, K1) für die Überwachung eines Überwachungsbereichs (6, 7, 8), mit Speichermitteln für die Speicherung von Grundrissdaten des Überwachungsbereichs (6, 7, 8), mit Mitteln für die Darstellung von Videoaufnahmen aus dem Erfassungsbereich (1.1, 2.1, 3.1) der Kamera (1, 2, 3, K1), mit Mitteln für die Projektion der Grundrissdaten in die Videoaufnahmen, mit Mitteln für die Überlagerung der Grundrissdaten mit Strukturen in den Videoaufnahmen und Mitteln für die Ableitung von Kalibrierparametern der Kamera (1, 2, 3, K1) aus der Überlagerung der Grundrissdaten mit Strukturen in der Videoaufnahme.
  2. Videoüberwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein in wenigstens zwei Teilbilder (5.1, 5.2) aufteilbares Display (5) umfasst, wobei in dem ersten Teilbild (5.1) ein Grundriss eines Überwachungsbereichs (6, 7, 8) und in dem zweiten Teilbild (5.2) ein von einer Kamera (1, 2, 3) aufgenommenes Videobild ihres Erfassungsbereichs (1.1, 2.1, 3.1) darstellbar sind.
  3. Videoüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Videoüberwachungssystem (100) Eingabemittel umfasst, mit denen charakteristische Merkmale in dem ersten Teilbild (5.1) markiert werden können.
  4. Videoüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anzeigemittel vorgesehen sind, die das in dem ersten Teilbild (5.1) markierte Merkmal in dem zweiten Teilbild (5.2) anzeigen.
  5. Videoüberwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Eingabemittel vorgesehen sind, mit denen das in dem ersten Teilbild (5.1) markierte und in dem zweiten Teilbild (5.2) angezeigte Merkmal in dem zweiten Teilbild (5.2) verschiebbar ist.
  6. Verfahren für die Steuerung eines Videoüberwachungssystems (100), dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Grundriss eines Überwachungsbereichs (6, 7, 8) markante Merkmale (z.B. Ecken, Kanten) markiert werden, dass die Merkmale durch diese Markierung aktiviert und als Markierungselement in einem von einer Kamera (1, 2, 3, K1) aufgenommenen Videobild ihres Erfassungsbereichs (1.1, 2.1, 3.1) dargestellt werden, dass die Markierungselemente mit entsprechenden Merkmalen in dem Videobild zur Deckung gebracht werden, und dass daraus Kalibrierparameter der Kamera (1, 2, 3, K1) abgeleitet werden.
  7. Verfahren für die Steuerung eines Videoüberwachungssystems nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis eines Grundrisses eines Überwachungsbereichs (6, 7, 8) ein räumliches Modell des Überwachungsbereichs (6, 7, 8) erzeugt wird, dass dieses Modell in ein von einer Kamera (1, 2, 3) aufgenommenes Videobild ihres Erfassungsbereichs (1.1, 2.1, 3.1) projiziert wird und dass Merkmale des räumlichen Modells über entsprechende Merkmale in dem Videobild verschiebbar sind.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektion eines Punkts (P1) aus dem Grundrissplan eines Überwachungsbereichs in einen Punkt (P1') eines von einer Kamera (K1) aufgenommenen Videobilds nach folgenden Beziehungen erfolgt:
    Figure 00120001
    Figure 00130001
    wobei Φ der Öffnungswinkel der Kamera (K1) ist, K = (xk, yk, zk, α, β, γ, c) die Kalibrierparameter der Kamera (K1) sind, und die Winkel (α, β, γ) die Verdrehung der Kamera (K1) in Bezug auf ein Koordinatensystem (x, y, z) bedeuten.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass optimierte Kalibrierparameter (K1) nach der Beziehung K1 = K0 + ΔK ermittelt werden, worin K0 initiale Kalibrierparameter sind und ΔK nach der Beziehung ΔK = (ATA)–1ATIbestimmt wird, mit
    Figure 00130002
    Figure 00140001
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DE (1) DE102005021735B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010038341A1 (de) 2010-07-23 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh Videoüberwachungssystem sowie Verfahren zur Konfiguration eines Videoüberwachungssystems
DE102012205130A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum automatischen Betreiben einer Überwachungsanlage
DE102013223995A1 (de) 2013-11-25 2015-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erstellung einer Tiefenkarte für eine Kamera
EP2924973B1 (de) * 2014-03-24 2017-04-12 Sick Ag Optoelektronische vorrichtung und verfahren zum justieren

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8605151B2 (en) * 2007-09-21 2013-12-10 Utc Fire & Security Americas Corporation, Inc. Methods and systems for operating a video surveillance system
EP2093636A1 (de) * 2008-02-21 2009-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Alarmverwaltungssystems
US9398266B2 (en) * 2008-04-02 2016-07-19 Hernan Carzalo Object content navigation
JP5269002B2 (ja) * 2010-06-28 2013-08-21 株式会社日立製作所 カメラ配置決定支援装置
US8514283B2 (en) * 2010-09-20 2013-08-20 Ajou University Industry Cooperation Foundation Automatic vision sensor placement apparatus and method
TWI512547B (zh) * 2011-12-20 2015-12-11 Univ Nat Chiao Tung 互動式系統及互動式裝置
US9684834B1 (en) * 2013-04-01 2017-06-20 Surround.IO Trainable versatile monitoring device and system of devices
US9798803B2 (en) * 2013-08-29 2017-10-24 Honeywell International Inc. Security system operator efficiency
US10091468B2 (en) * 2015-01-21 2018-10-02 Northwestern University System and method for tracking content in a medicine container
US20170208315A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-20 Symbol Technologies, Llc Device and method of transmitting full-frame images and sub-sampled images over a communication interface
US10546197B2 (en) 2017-09-26 2020-01-28 Ambient AI, Inc. Systems and methods for intelligent and interpretive analysis of video image data using machine learning
US10628706B2 (en) * 2018-05-11 2020-04-21 Ambient AI, Inc. Systems and methods for intelligent and interpretive analysis of sensor data and generating spatial intelligence using machine learning
US11195067B2 (en) 2018-12-21 2021-12-07 Ambient AI, Inc. Systems and methods for machine learning-based site-specific threat modeling and threat detection
US11443515B2 (en) 2018-12-21 2022-09-13 Ambient AI, Inc. Systems and methods for machine learning enhanced intelligent building access endpoint security monitoring and management

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7385626B2 (en) * 2002-10-21 2008-06-10 Sarnoff Corporation Method and system for performing surveillance
US8289390B2 (en) * 2004-07-28 2012-10-16 Sri International Method and apparatus for total situational awareness and monitoring
US7456847B2 (en) * 2004-08-12 2008-11-25 Russell Steven Krajec Video with map overlay

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010038341A1 (de) 2010-07-23 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh Videoüberwachungssystem sowie Verfahren zur Konfiguration eines Videoüberwachungssystems
DE102010038341B4 (de) 2010-07-23 2023-12-07 Robert Bosch Gmbh Videoüberwachungssystem sowie Verfahren zur Konfiguration eines Videoüberwachungssystems
DE102012205130A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum automatischen Betreiben einer Überwachungsanlage
WO2013143982A1 (de) 2012-03-29 2013-10-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum automatischen betreiben einer überwachungsanlage
DE102013223995A1 (de) 2013-11-25 2015-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erstellung einer Tiefenkarte für eine Kamera
EP2924973B1 (de) * 2014-03-24 2017-04-12 Sick Ag Optoelektronische vorrichtung und verfahren zum justieren
US9746691B2 (en) 2014-03-24 2017-08-29 Sick Ag Optoelectronic apparatus and method for alignment

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DE102005021735B4 (de) 2017-05-04
US20060268108A1 (en) 2006-11-30

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