[發明專利]一種基于虛擬現實技術的監控攝像機自動控制方法

有效

• 申請號: 201310557246.4
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN104079816B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 雷鳴;馬強;廖大鵬;李俊恩;王順浦;盧恒;張輝;游大寧;王國平;王明松
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司;北京科東電力控制系統有限責任公司;國家電網公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T17/00;H04N7/18
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙)11381
• 代理人: 陳曦,景志

技術領域

本發明涉及一種監控攝像機控制方法，尤其涉及一種基于虛擬現實技術的監控攝像機自動控制方法，屬于視頻監控技術領域。

背景技術

變電站是電力系統中的重要環節。為了保證變電站中電力設備的正常運行，減少和避免電力事故的發生，電力調度中心監控人員需要對電力設備進行實時監控。通常對電力設備進行監控時，變電站內會安裝多臺監控攝像機。在對監控攝像機進行調整時，監控人員大多采用手動調整監控攝像頭的方式來跟蹤電力設備。

然而，手動調整攝像頭的方式對于規模較小、電力設備相對較少的小型變電站而言是可行的；對于規模較大、電力設備相對較多的中大型變電站而言，是較為復雜且非常耗時的。手動調整的缺陷具體表現在以下幾個方面：快速定位需要監控的電力設備是較為困難的；監控電力設備的最佳攝像頭是較難選取的；監控攝像頭不能及時準確定位至需要監控區域，監控人員要對多個攝像機進行多次調整，調整的過程較為繁瑣。因此手動調整的方式花費時間很長，監控效果不理想，對于監控人員及時準確判斷電力設備運行狀況造成一定的誤差。因此，如何提高監控效率和監控質量，及時獲得有效的電力設備運行信息是電力工作人員亟待解決的一個重要難題。

三維虛擬現實技術已經廣泛應用于電力系統的仿真培訓、可視化展示、虛擬試驗等應用中，能夠更加準確、逼真地反映現場設備及環境的狀態，大大提升了用戶的視覺感受和人機交互體驗。雖然三維虛擬現實技術已經應用到電網的各個環節中，但基于該技術的監控系統控制技術方案還是比較少的。例如，申請號為201310129623.4的中國發明申請中，公開了一種攝像機協調處理方法，包括：讀取攝像頭的預置位朝向的三維方向角信息；實時獲取當前攝像頭朝向的三維方向角信息，與所述攝像頭的預置位朝向的三維方向角信息對比，并計算當前攝像頭轉向預置位所需調整的目標三維方向角角度，根據目標三維方向角角度控制攝像頭調整至預置位。該方法自動計算目標三維方向角角度，按照計算結果自動校正。但該方法應用于規模較大的變電場對較多的電力設備進行監控，對于電力設備、監控攝像機的快速定位，具有一定的局限性。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的問題在于提供一種基于虛擬現實技術的監控攝像機自動控制方法。該方法可以使監控攝像機快速定位電力設備，并自動調整至最佳監控位置。

為實現上述的發明目的，本發明采用下述的技術方案：

一種基于虛擬現實技術的監控攝像機自動控制方法，包括如下步驟：

根據電力設備監控場景建模并生成三維虛擬場景；

查找并定位需要監控的電力設備；

定位監控所述電力設備最佳的監控攝像機；

計算所述監控攝像機調整至所述電力設備的旋轉角度；

根據所述旋轉角度調整所述監控攝像機。

其中較優地，生成三維虛擬場景的步驟進一步包括：

模型生成器生成三維實體模型文件，并導入三維模型數據庫中；

場景編輯器加載所述三維模型數據庫，并生成三維虛擬場景。

其中較優地，查找并定位需要監控的電力設備的步驟進一步包括：

通過設備列表選擇所監控的電力設備名稱；

在三維虛擬場景中標定所有的此類電力設備，人工選定需要監控的電力設備；

對所監控的電力設備實現多角度漫游，并選擇監控區域。

其中較優地，所述最佳的監控攝像機為距離所監控的電力設備最近的攝像機。

其中較優地，計算所述監控攝像機調整至所述電力設備的旋轉角度的步驟進一步包括：

獲取監控攝像機的初始位置；

確定監控攝像機從初始位置至監控位置的最短旋轉路徑，并記錄每條路徑的中間旋轉點；

根據所述監控攝像機、所述初始位置、所述監控位置以及所述中間旋轉點的坐標計算出每條最短路徑的攝像機旋轉角度；

選取旋轉角度值最小的路徑為最優旋轉路徑，保存監控位置為所述監控攝像機的下一次初始位置。

其中較優地，所述初始位置為坐標原點或上一次監控區域的位置。

其中較優地，所述初始位置至所述監控位置的最短旋轉路徑為：

沿X軸方向移動所述監控位置與所述初始位置在X坐標上的差值；

沿Y軸方向移動所述監控位置與所述初始位置在Y坐標上的差值：

沿Z軸方向移動所述監控位置與所述初始位置在Z坐標上的差值。