ITVI20070062A1 - Telecamera panoramica ad inseguimento - Google Patents
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Description
Telecamera panoramica ad inseguimento
Campo dell' invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un sensore di visione utilizzato in attività di ripresa e supervisione di ambienti, di attività umane e precessi produttivi.
Descrizione dell ' nota
Lo stato dell'arte dei sensori di visione comprende le telecamere prospettiche, fisse e motorizzate (ad esempio gli speed-dome Pan -Tilt-Zoom, PTZ), le telecamere panoramiche (ad esempio le telecamere omnidirezionali), le telecamere sensibili al calore e stile frequenze luminose diverse dal visibile (ad esempio sensibili all'infrarosso), Tali sensori sono utilizzati per riprendere ambienti ed attività umane di qualsiasi tipo, le immagini possono essere diffuse ad operatori o personale interessato, possono essere immagazzinate in formato analogico o digitale, possono essere elaborate al fine di estrapolare informazioni di interesse (persone od oggetti in movimento, il verificarsi di determinati eventi. ecc.) Le telecamere con possibilità di movimento possono essere comandate ai fine di seguire e riprendere zone di Interesse all'interno della scena
Identificazione di problemi con l'arte nota
Le telecamere prospettiche fisse, di qualsiasi tipo esse siano, forniscono un campo visivo ridotto: solo parte dell'ambiente che circonda la telecamera può essere inquadrato. Utilizzando ottiche grandangolari è possibile aumentare il campo visivo, compromettendo d'altra parte il dettaglio (risoluzione) delle immagini, quindi perdendo particolari della scena ripresa.
Le telecamere prospettiche motorizzate, eseguendo degli opportuni movimenti, permettono una visione globale dell'ambiente circostante e la possibilità di inquadrare singoli dettagli dello stesso, D‘altra parte in ogni istante esse possono inquadrare solo una porzione dell'ambiente devono compiere continui movimenti attorno ai due assi (orizzontale e verticale) per poter coprire completamente lo spazio circostante, In ogni momento Quindi vi sono delle zone fuori dal controllo della telecamera, vi è così la possibilità di perdere azioni importanti della scena nelle zone non coperte: il passaggio repentino di una persona, la presenza di piu azioni contemporanee, ecc. La necessità, inoltre, di inquadrare tutto l'ambiente circostante impone alle telecamere motorizzate di eseguire continui movimenti attorno ai suoi assi: le componenti meccaniche ed elettroniche sono così soggette ad un'usura molto Intensa, compromettendo la durata nel tempo di tali telecamere..
Le telecamere panoramiche (costituite ad esempio da una telecamera omnidirezionale oppure da una serie di telecamere appositamente posizionate, eco.) permettono una visione globale in ogni istante di tutto l’ambiente circostante. D'altra parte, a causa delle elevate dimensioni del campo visivo, il dettaglio delle immagini acquisite é basso.
Descrizione specifica
Riassunto
ispositivo di visione che integra una telecamera motorizzata (con movimentazione per alzo e/o brandeggio, e/o zoom) ed una telecamera panoramica di qualsiasi tipo /gruppo di telecamere affiancate, una telecamera omnidirezionale, eoe...) che cooperano attivamente con l'Impiego di un sistema intelligente (realizzato mediante hardware e/o software) allo scopo di supervisione tutto l'ambiente circostante sfruttando i vantaggi di entrambi i tipi di telecamera. Le informazioni estratte dalle immagini panoramiche sono utilizzate con lo scopo di controllare attivamente la telecamera motorizzata e inquadrare dettagliatamente zone, persone ed oggetti di interesse.
Le immagini provenienti dai sensori integrati possono essere diffuse ed elaborate in modo da estrarre informazioni di interesse quali oggetti in movimento o azioni specifiche· Fondendo le informazioni provenienti da entrambe le telecamere è possibile ottenere dettagliate informazioni riguardo lo stato, le variazioni e la profondità degli oggetti fissi ed in movimento presenti in tutto ambiente supervisionato dal dispositivo.
Descrizione
Dispositivo di visione che ìntegra una telecamera panoramica di qualsiasi tipo (gruppo di telecamere affiancate, ad esempio Figura B-1, una telecamera omnidirezionale, ad esempio Figura A- 1-2-5) ed una telecamera motorizzata di qualsiasi tipo (con possibilità di rotazione attorno all'asse orizzontale o verticale o entrambi, ecc. ad esemplo uno speed-dome. Figura A-· che cooperano attivamente con lo scopo di supervisionare tutto l'ambiente circostante sfruttando i vantaggi di entrambi i tipi di telecamera. Il sistema (realizzato mediante hardware e/o software) é in grado di elaborare attivamente, attraverso l'impiego di algoritmi di computer-vision e/o intelligenza artificiale, e/o sensor fusion, le immagini panoramiche. Tale elaborazione intelligente è finalizzata al governo, al miglioramento e allottimizzazione delle prestazioni della telecamera motorizzata, Opzionalmente è possibile elaborare anche le immagini provenienti da quest'ultima telecamera al fine dì ottenere informazioni più dettagliate sullo stato dell'ambiente supervisionato e dei soggetti e/o oggetti presenti In esso.
La telecamera panoramica offre in ogni momento una visione globale a 360 gradi di tutto l ambiente attorno al dispositivo descritto. La telecamera motorizzata, ad esemplo una telecamera di tipo Pan-Tilt-Zoom,PTZ, offre ogni momento una visione dettagliata di una ; zona circoscritta e la possibilità {attivando i motori) di riprendere con maggior dettaglio (risoluzione) ogni zona coperta dalla telecamera panoramica. Il dettaglio di ogni zona può essere ulteriormente incrementando attivando lo zoom eventualmente presente nell'ottica (es , Figura A- 3),
Il dispositivo prasentato è in grado di elaborare le immagini provenienti dalla telecamera panoramica e di controllare automaticamente i movimenti della telecamera motorizzata attraverso una unità di calcolo presente all'interno del dispositivo e configurale da remoto; alternativamente l'elaborazione può essere demandata ad una unità esterna che riceva le immagini acquisite, Le immagini sono distribuite in formato analogico oppure digitale. La connessione con un terminale remoto (ad esempio per visualizzare ed elaborare le immagini o per impostare la modalità di funzionamento può avvenire attraverso connessione fisica o attraverso comunicazione senza fili.
Nella modalità di funzionamento standard del dispositivo presentato, vengono acquisite ed elaborate solo le immaginì panoramiche. La telecamera motorizzata sarà attivata solo nel caso, attraverso la telecamera panoramica, siano rilevati nell’ambiente eventi di interesse. Gli eventi di interesse possono essere ad esempio (il dispositivo non dovrà necessariamente essere in grado di rilevare tutte le tipologie qui elencate ed altre funzioni di riconoscimento possono essere considerare;;
■ Movimenti di persone od oggetti
*Presenza di determinate persone od oggetti.
* Particolari azioni che si verificano all' interno della scena.
• Particolari comportamenti tenuti dai soggetti della scena inquadrata.
■ Quant'altro dì cui si voglia ottenere una ripresa dettagliata,
Là selezione degli eventi di interesse potrà essere configurata e personalizzala dall'utente del dispositivo, in tutti gli altri istanti, ovvero in assenza di eventi di interesse, la telecamera motorizzata resterà inattiva (alternativamente potrà effettuare una sequenza di movimenti prestabilita}. In caso di rilevazione di uno o più eventi, la movimentazione della telecamera motorizzata sarà automaticamente controllata seguendo la causa che ha scatenato l'evento (ad esempio, una persona In movimento, un determinato oggetto. In seguito definiti taget di interesse) incrociando i dati provenienti da entrambe le telecamere. La telecamera panoramica offre una visione globale dell'ambiente e permette quindi di seguire i soggetti di interèsse anche quando essi si trovano al di fuori dalla campo visivo della telecamera motorizzata. Altre telecamere (fisse, panoramiche, motorizzate, panoramiche ad inseguìmento, ecc.) localizzate nell'ambiente potranno sfruttare le informazioni sullo stato globale della scena estratte dalle immagini panoramiche.
Nel caso il target di interesse esca dal campo visivo della telecamera motorizzata, le informazioni fornite dalle immagini panoramiche permetteranno di recuperare in breve tempo, l'inquadratura cercata.
La telecamera motorizzata presente nel dispositivo conserva le caratteristiche dei dispositivi convenzionali di questo tipo: potrà muoversi costantemente seguendo una sequenza di movimenti impostata oppure potrà essere pilotata manualmente attraverso un controllo remoto.
Nel seguito sono elencate le funzionalità opzionali del dispositivo presentato;
« Nel caso vi siano più target dì interesse presenti contemporaneamente nella scena, il dispositivo sarà in grado di seguire con la telecamera motorizzata in istanti diversi . tutti I target eventualmente presenti nell'ambiente, dedicando ad ognuno di essi un intervallo di tempo definito dall’utente
* Sarà possibile definire zone dell'ambiente con priorità diversa; se si verificano eventi un più zone contemporaneamente, vi sarà una priorità assegnata ad ogni zona che detterà la scelta sull'inquadratura dettagliata da effettuare con la telecamera motorizzata.
« Sarà possibile definire una priorità sulla dimensione, sulla forma del target di interesse e sul tipo di azione da seguire in caso di concomitanza.
• Sarà possibile elaborare le immagini provenienti dalla telecamera motorizzata al fine di ottenere informazioni più dettagliate sullo stato dell'ambiente supervisionato o dei soggetti e/o oggetti presenti in esso.
Fondendo assieme le informazioni ricavate da entrambe le telecamere, sarà possibile ottenere la distanza (profondità dal dispositivo dei target di interesse. Nelle Figure A e B della Tavola 1 vengono presentate 2 possibili realizzazioni dei dispositivo in Questione. Nella prima realizzazione (Figura A), come telecamera viene utilizzata una telecamera omnidirezionale composta da: uno specchio convesso {Figura A-1): una telecamera puntata verso lo specchio in asse con essa (Figura A-21: una superficie trasparente di sostegno {Figura A-5). Come telecamera motorizzata è adottata una speeddome PTZ (Pan-Tilt-Zoom, Figura A-4) con possibilità di rotazione attorno all'asse orizzontale verticale ed equipaggiata di ottica con zoom elettronico (Figura A-3),
Un'alternativa alla telecamera omnidirezionale é presentata nella seconda realizzazione {Figura 8): la telecamera panoramica (Figura B-1) è realizzata da una serie di telecamere prospettiche poste in prefissate posizioni (Figura B-2) le cui immagini concorrano a comporre un'immagine panoramica di tutto l'ambiente circostante. Anche nella seconda realizzazione come telecamera motorizzata é stata adottata una speed-dome PTZ (Figura B-41.
Claims (1)
- Le rivendìcazioni 1 Dispositivo di visione che integra una telecamera motorizzata di qualsiasi tipo {con possibilità di rotazione attorno all'asse orizzontale e verticale o entrambi, ecc. ed una telecamera panoramica di qualsiasi tipo (gruppo di telecamere affiancate, una telecamera omnidirezionale, ecc,) che cooperano attivamente con lo scopo di supervisionare tutto l ambiente circostante sfruttando i vantaggi di entrambi i tipi di telecamera, 2. Dispositivi come da rivendicazione 1 in cui la telecamera panoramica è costituita da un drappo di telecamere che inquadrano l'ambiente circostante a 360 gradi oppure da una singola telecamera omnidirezionale ( costruita da una telecamera prospettica puntata verso uno specchio omnidirezionale) oppure da qualsiasi dispositivo che permette una visione a 360 gradì dell'ambiente circostante 3. Dispositivi come da rivendicazioni 1 e 2 in cui la telecamera motorizzata è una qualsiasi telecamera mobile che permette una rotazione sul piano orizzontale e sul piano verticale o su entrambi e può essere dotata di zoom controllabile da remoto.. 4. Dispositivi come da rivendicazioni da 1 a 3 in cui i sensori utilizzati possono essere sensibili a qualsiasi tipo di luce visibile ed invisibile o alternativamente a radiazioni elettromagnetiche di qualsiasi lunghezza d'onda. 5. Dispositivi come da rivendicazione da 1 a 4 in grado di inquadrare automaticamente seguire ed ingrandire con la telecamera motorizzata oggetti, azioni o quant 'altro di interesse identificati in tutto l'ambiente circostante per mezzo della telecamera panoramica. 6. Dispositivi come da rivendicazioni da l a 5 che comprendono unità di elaborazione atte all'analisi, alla compressione, all'ìnvio delle immagini e al controllo degli attuatori oppure che affidino le elaborazioni e il controllo degli attuatori ad unità dì elaborazione e controllo esterne. 7. Dispositivi come da rivendicazioni da 1 a 6 che spediscono e ricevono dati, immagini i e comandi in formato sia analogico che digitale a postazioni remote attraverso connessioni fisiche o Senza fili di qualunque tipo. S. Dispostivi secondo una o più delle rivendicazioni precedenti e secondo quanto sostanzialmente descritto e rappresentato
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