[發(fā)明專利]一種360度全景監(jiān)控系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102510474A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許根;桂丙甬;袁義雷;肖江劍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/265
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控技術(shù)，特別涉及監(jiān)控裝置中的一種360度全景監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

攝像機(jī)是監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要部分，目前普通攝像機(jī)存在視場角小、盲區(qū)多等問題，而能夠進(jìn)行360度全景監(jiān)控的系統(tǒng)中大多采用單相機(jī)分時拍攝再拼接或廣角魚眼相機(jī)鏡頭拍攝的方法。但是，分時拍攝無法實(shí)時看到全景圖像，且拍攝成功率不高；采用廣角魚眼鏡頭拍攝全景圖像，其分辨率隨著視場角變化而不同，中心圈角分辨率高而鏡頭邊緣角分辨率低，造成經(jīng)過扭曲修正后圖像邊緣往往模糊不清，難以識別物體。

為了避免單個攝像機(jī)的監(jiān)控不足，通常采用同一個攝像機(jī)上安裝多個監(jiān)控頭，來實(shí)現(xiàn)360度全景監(jiān)控，但是現(xiàn)有的集成多個監(jiān)控頭的攝像機(jī)結(jié)構(gòu)較為龐大，并且價格昂貴，雖然可以實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控，但是拍攝的畫面內(nèi)外比例不同，不利于監(jiān)控者確定被監(jiān)控物體的方位和大小，另外，這種攝像機(jī)存在不能實(shí)時監(jiān)控全景，通過拼接處理亦不能達(dá)到無縫拼接的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)目的是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀，提供了一種360度全景監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r地、360度全景無死角地對被監(jiān)控物體實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為：一種360度全景監(jiān)控系統(tǒng)，包括攝像模塊、視頻采集模塊、視頻處理模塊以及視頻顯示模塊組成，所述的攝像模塊采集的全景視頻信息經(jīng)視頻采集模塊接收后傳送至視頻處理模塊處理，最后由視頻顯示模塊顯示；其中，攝像模塊是由十一個位于球體表面的攝像頭組成；所述的十一個攝像頭的中心軸線匯集于球心；以球心所在面為中心對稱面，所述的球體表面分為球體上表面與球體下表面，五個攝像頭位于球體上表面，呈與中心對稱面平行的正五邊形分布，并且每個攝像頭的中心軸線與中心對稱面呈26.5度夾角；五個攝像頭位于球體下表面，呈與中心對稱面平行的正五邊形分布，并且每個攝像頭的中心軸線與中心對稱面呈26.5度夾角；所述的球體上表面的五個攝像頭中的任一攝像頭投影在球體下表面與其對應(yīng)的相鄰兩個攝像頭連線的中點(diǎn)位置；另外一個攝像頭位于球體上表面、該攝像頭的中心軸線垂直穿過中心對稱面球心；所述的球體由支桿支撐，所述的支桿軸線垂直穿過中心對稱面球心。

所述的每個攝像頭的水平視角優(yōu)選為大于等于72度，垂直視角大于等于53度，進(jìn)一步優(yōu)選為每個攝像頭水平視角100度、垂直視角76度。

所述的每個攝像頭優(yōu)選為CCD或CMOS鏡頭。

作為優(yōu)選，所述的視頻處理模塊包括圖像標(biāo)定模塊、圖像矯正模塊、圖像柱面投影模塊以及圖像拼接模塊，其中，

所述的圖像標(biāo)定模塊用于確定攝像機(jī)內(nèi)參和畸變參數(shù)；

所述的圖像矯正模塊用于矯正圖像的畸變；

由于各個攝像頭的呈像平面在不同的平面上，針對某一視點(diǎn)空間，各個攝像頭在同一焦距、同一時間拍攝的所有局部圖像通過所述的圖像柱面投影模塊柱面投影到統(tǒng)一的平面上，使得平面圖像具有深度感，能夠完整地反映整個視點(diǎn)空間；

所述的圖像拼接模塊根據(jù)圖像柱面投影模塊的結(jié)果對投影圖像進(jìn)行無縫拼接，得到相應(yīng)的360度全景圖像。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述的視頻處理模塊還包括GPU加速模塊，所述GPU加速模塊用于對圖像矯正模塊、圖像柱面投影模塊、圖像拼接模塊等加速，以提高視頻處理速度。

作為優(yōu)選，本發(fā)明360度全景監(jiān)控系統(tǒng)還包括系統(tǒng)擴(kuò)張模塊，用于系統(tǒng)升級以及系統(tǒng)集成使用，例如異常事件監(jiān)測、交互式跟、多視頻格式顯示等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的360度全景監(jiān)控系統(tǒng)采用十一路攝像頭交互結(jié)合形成攝像模塊，組成了360度的全景無死角的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，使監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集一個全景的視頻信息，真正實(shí)現(xiàn)了全方位、高質(zhì)量的360度全景監(jiān)控，具有集成度高、高分辨率、快速成像、自動調(diào)整圖像、低功耗、寬溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)，而且成本低，可直接輸出模擬或數(shù)字信號，方便采集，因此具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明360度全景監(jiān)控系統(tǒng)中攝像模塊的正視圖；

圖2為本發(fā)明360度全景監(jiān)控系統(tǒng)中攝像模塊的頂視圖；

圖3為本發(fā)明360度全景監(jiān)控系統(tǒng)中攝像模塊的球體下表面立體圖；

圖4為本發(fā)明360度全景監(jiān)控系統(tǒng)中攝像模塊的球體下表面剖視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中360度全景監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖；

圖6為本發(fā)明360度全景監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，需要指出的是，以下所述實(shí)施例旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。