[發明專利]一種攝像機與高速球關聯控制方法

在審

• 申請號: 201410402346.4
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104184994A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 劉光鹽;李捷
• 申請（專利權）人: 杭州普維光電技術有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G06T7/00
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王從友

技術領域

本發明涉及監控領域，尤其涉及一種攝像機與高速球關聯控制方法。

背景技術

全景像機通過魚眼鏡頭或折返式鏡頭，實現對周圍環境360°的無死角成像，對監控區域的事件進行能夠不間斷、無盲區的記錄。（含其他廣角像機）

高速球（或云臺）通過一組電機，實現普通相機的水平與俯仰運動，進而可以跟拍到事件發送的局部區域。現有的大多數高速球（或云臺）坐標系是選用球坐標系，水平轉角0~360度，俯仰轉角-90~90度。

全景像機與高速球的關聯控制，指通過某個過程，為全景像機的像素坐標與高速球的極坐標建立映射關系。之后用戶如果在全景像機中發現某些需要關注的情況（或只能系統自動發現某些情況），通過映射關系，能夠調轉高速球對該情況的發生區域進行細節拍攝。

現有的全景攝像機與高速球的關聯控制，矯正過程復雜，通常需要設置幾十個參照物才能準確關聯；此外對于雙機的安裝位置也要求嚴格，需要保證在一定高度以上，并且雙機距離不能太遠。

視頻監控系統中普通攝像機能夠通過變焦記錄細節信息，但拍攝范圍有限，即使是高速球或者云臺也無法同時捕捉整個場景的狀況；而廣角、全景攝像機雖然能拍攝到更寬廣的區域，但局部信息無法獲取，更不能變焦。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種攝像機與高速球關聯控制方法，該方法只需很少的參照物便可建立關聯控制，來實現全局與細節的兼得，并且對于雙機的安裝位置、高度、距離沒有限制。

為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種攝像機與高速球關聯控制方法，該方法包括以下的步驟：

1）獲取攝像機與高速球的實時視頻；

2）讓高速球的圖像中心對準一個參照物；

3）獲取高速球的角度信息；

4）獲取參照物在攝像機視頻中的位置；

5）將以上信息構成一組標定數據，輸入關聯計算服務器用于建模；

6）尋找其他參照物，然后重復2）至5）步驟；

7）當標定組數據數量和數值范圍符合要求時，關聯計算服務器根據特定的算法，建立關聯模型，關聯模型建立好以后，人工觀察攝像機實時視頻、或智能分析攝像機實時視頻時發現某些需要關注的情況，則獲取該區域在攝像機中的像素坐標，發送給關聯計算服務器，關聯計算服務器計算出高速球拍攝到該區域的角度信息，根據這些計算結果控制高速球進行細節拍攝；

8）當出現聯動不準確的情況時，即時將該目標的正確位置添加為新的標定組，然后更新關聯模型。

作為優選，所述的關聯模型具有以下特點中的幾個或全部：

a)?有數據庫保有標定組數據或標定組數據的變體計算值；

b)?根據標定組數據，進行預先計算，得到中間變量值；

c)?關聯模型具有拓展性，數據庫隨時擴充或刪改，中間變量隨時重新計算；

d)?在調轉聯動時，獲取攝像機視頻或PTZ某一方數據，可以根據關聯模型的數據庫或中間變量，計算得到另一方的數據；

e)?關聯模型的計算精度隨正確添加的標定組數量的增大，而不斷提高。

作為優選，該方法采用查表法建立關聯模型：

攝像機圖像為圓形，建立極坐標????????????????????????????????????????????????，r為某像素位置到攝像機圓心的歸一化距離范圍，為某像素位置的極坐標角度范圍，該參數由步驟4）獲取的像素坐標信息計算得到；

PTZ的坐標信息為，pan是水平轉角范圍，tilt是俯仰角范圍隨PTZ型號而定范圍；

關聯數據表為；

步驟8）進行聯動計算，根據攝像機像素坐標計算高速球角度：獲取攝像機像素坐標，轉換成極坐標，然后在關聯數據列表中查找最相鄰的兩個數據，并通過插值計算得到與其對應的。

作為優選，該方法采用線性方程建立關聯模型：

攝像機圖像為圓形，建立極坐標，r為某像素位置到攝像機圓心的歸一化距離范圍，為某像素位置的極坐標角度范圍，該參數由步驟4）獲取的像素坐標信息計算得到；

PTZ的坐標信息為，pan是水平轉角范圍，tilt是俯仰角范圍隨PTZ型號而定范圍；

關聯數據表為；

建立方程組，利用最小二乘法求得；

步驟8）進行聯動計算，根據攝像機像素坐標計算高速球角度：獲取攝像機像素坐標，轉換成極坐標，然后根據公式以及，計算得到與其對應的。