[發明專利]可變焦陣列攝像機協同獲取不同分辨率多目標視頻方法

有效

• 申請號: 200910219212.8
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN101720027A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 石光明;何曉;齊飛;吳楓;陳長汶
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種可變焦陣列攝像機協同獲取不同分辨率多目標視頻的方法，包括如下步驟：

(1)用N個可變焦攝像機組成的陣列拍攝同一場景，其中在陣列中心的一個拍攝大場景，其余在陣列周圍的N-1個攝像機拍攝場景內的目標；

(2)將拍攝的大場景視頻圖像通過網絡傳輸給接收端，由接收端對場景圖像進行理解與分析，獲得場景中目標的個數、位置和尺度信息；

(3)設攝像機陣列的排列方式為n×n，將場景圖像劃分為n×n個大小一樣的塊，根據空間物理位置將所劃分的塊與拍攝目標攝像機對應；

(4)在場景圖像中，統計目標區域在劃分的n×n個塊中所占的像素點的個數，將像素點最多的塊所對應的拍攝目標攝像機工作狀態設定為開啟；

(5)計算拍攝目標攝像機的焦距和旋轉角度，并通過網絡將拍攝目標攝像機的工作狀態、焦距和旋轉角度反饋給攝像機陣列；

(6)攝像機陣列從網絡得到的工作參數后協同工作，對場景中的目標跟蹤監控，并通過標準視頻編碼器，得到N-1個目標碼流和一個場景碼流，通過網絡發送給接收端；

(7)將由網絡得到的N個碼流在接收端解碼，得到N-1個目標視頻與一個場景視頻，并對該N-1個目標視頻圖像與一個場景視頻圖像進行圖像融合，得到融合后的場景視頻圖像顯示；

(8)在監控過程中，若場景中的目標移動，拍攝目標攝像機對目標進行跟蹤，從而使目標中心一直處于攝像機鏡頭中心；

(9)若目標脫離拍攝目標攝像機旋轉角度的范圍后，重復步驟(2)至步驟(7)，重新控制攝像機陣列協同工作。

2.如權利要求1所述的可變焦陣列攝像機協同獲取不同分辨率多目標視頻的方法，其中步驟(5)所述的拍攝目標攝像機的焦距，按如下步驟進行計算：

2a)設拍攝場景攝像機焦距為f_a，接收端得到的場景視頻圖像有a₁×a₂個像素，圖像中一個目標區域有b₁×b₂個像素；

2b)將場景圖像像素個數a₁×a₂與圖像中目標所在區域像素個數b₁×b₂的比值與拍攝全景攝像機焦距f_a相乘，得到拍攝目標的攝像機的焦距f_b。

3.如權利要求1所述的可變焦陣列攝像機協同獲取不同分辨率多目標視頻的方法，其中步驟(5)所述的拍攝目標攝像機的旋轉角度，按如下步驟進行計算：

3a)設拍攝目標的攝像機的投影中心是空間點O，投影平面是π，攝像機的焦距為f，場景中所拍攝目標的幾何中心為空間點M，空間點M在平面π上的投影是m，投影m是以空間點O為端點并經過空間點M的射線與投影平面π的交點；

3b)在空間中，以空間點O為坐標原點建立攝像機空間直角坐標系O-XYZ，其中水平線和垂直線分別為X軸和Y軸，且與投影平面π平行，Z軸與投影平面π垂直，在投影平面π上以Z軸與投影平面π的交點o為原點建立平面坐標系o-xy，水平線和垂直線分別為x軸和y軸，將投影m在平面坐標系o-xy中的坐標記為m＝(x₁，y₁)；

3c)在場景圖像中，設目標中心距離圖像中心在水平方向有e₁個像素，在垂直方向有e₂個像素；

3d)根據攝像機內參矩陣中的水平方向和豎直方向的焦比f_x和f_y，按照下式計算投影m在平面坐標系o-xy中的坐標x₁和y₁：

x1=e1fxy1=e2fy;]]>

3e)根據投影m在平面坐標系o-xy中的坐標x₁和y₁和攝像機焦距f，按照下式計算拍攝目標的攝像機需要旋轉的水平方向角度θ和豎直方向角度