[發明專利]基于多特征聯合與Camshift算法的多焦距鏡頭聯動成像攝像機系統

在審

• 申請號: 201711402320.X
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108156419A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 張斯堯
• 申請（專利權）人: 湖南源信光電科技股份有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/265;H04N5/268;H04N5/247;H04N5/76;H04N5/93;H04N5/14
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

本發明公開一種基于多特征聯合與Camshift算法結合的多目標跟蹤的多焦距鏡頭超高分辨率聯動成像攝像機系統，該系統主要由視頻采集裝置、視頻合成處理輸出系統、視頻管理軟件構成以及兩路視頻輸出接口，視頻采集裝置包括一個用于采集低分辨率的場景概貌的概貌采集單元，十個用于共同采集細節部分超高分辨率畫面的細節采集單元，獲取的視頻流經視頻合成處理輸出至視頻管理軟件，用于實現場景概貌畫面和超高分辨率畫面協同聯動。本發明具有以下有益效果：使用單鏡頭采集的場景概貌與多個不同焦距鏡頭獲取的超高分辨率拼接畫面聯動，實現對場景的無死角全覆蓋監控，有效提高監控效率。

技術領域

本發明屬于電子信息學科領域，涉及圖像信息處理技術，特別涉及一種基于多特征聯合與Camshift算法結合的多目標跟蹤的多焦距鏡頭超高分辨率聯動成像攝像機系統。

背景技術

目前，在政府廣場、大型停車場、機場候車廳、車站候車廳等大范圍區域的視頻監控方案中，傳統方案主要采用多臺槍機和高速球配合。但安裝長焦鏡頭的槍機，視野范圍有限，安裝短焦鏡頭的槍機，采集到的遠處目標的分辨率不足，高速球觀察范圍有限，不能同時兼顧多個場景，使用時會存在盲區；而且對于用戶來說，對多臺攝像機的畫面進行監控和回放，非常不方便，降低了監控效率，增加了監控難度。

隨著視頻監控技術的發展，高分辨率感光芯片技術越來越成熟，市場已有1200萬像素的CMOS，但單臺攝像機仍然很難滿足大范圍區域的應用需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服上述傳統大范圍區域視頻監控方案存在的不足，提出一種基于多特征聯合與Camshift算法結合的多目標跟蹤的多焦距鏡頭超高分辨率聯動成像攝像機系統，通過使用單鏡頭單元采集的場景概貌與多個不同焦距的鏡頭單元獲取的超高分辨率拼接畫面聯動，實現對場景的無死角全覆蓋監控。

本發明的技術方案是：提供一種多焦距鏡頭超高分辨率聯動成像攝像機系統，該多焦距鏡頭超高分辨率聯動成像攝像機系統主要包括一個基于多目標智能跟蹤的視頻采集裝置、視頻合成處理輸出系統、視頻管理軟件以及兩路視頻輸出接口；

所述的視頻采集裝置包括一個概貌采集單元，用于采集低分辨率的場景概貌；十個細節采集單元，用于共同采集細節部分超高分辨率畫面；以及兩塊輔助功能電路板，一塊用于提供供電電壓轉換并為前端攝像機和交換機提供電源，同時提供千兆網絡交換機功能并連接前端攝像機，另一塊則進行基于多特征聯合與Camshift算法結合的多目標智能跟蹤系統的編寫與輸入，控制前端攝像機的多目標智能跟蹤；

所述的視頻合成處理輸出系統，包括一個基于FPGA的多路視頻合成系統，用于接入、轉發前端視頻采集裝置獲取的視頻流，同時將多路視頻流轉換為一路高清視頻存儲并輸出；

所述的視頻管理軟件，用于實現場景概貌畫面和超高分辨率畫面協同聯動預覽，回放以及縮放；

所述的兩路視頻輸出接口，一路視頻為概貌視頻，一路為4K高清細節視頻。

所述的概貌采集單元采用1080P網絡攝像機，編碼方式使用h264標準；攝像機前端連接短焦距鏡頭，橫向視場角大于90度；所述的十個細節采集單元均為網絡攝像機，采用1200萬像素CMOS感光器件，視頻采集分辨率為4000×3000，編碼方式使用h264標準。

所述的十個細節采集單元均為網絡攝像機，其中3臺攝像機前端連接中焦距鏡頭，單臺攝像機橫向視場角大于30度，3臺攝像機按照左中右擺放在同一個平面，共同構成橫向90度的視場角，每兩個攝像機的視場范圍有一定重疊，擺放在中間的攝像機，視場方向與概貌采集單元一致；另外7臺攝像機前端連接長焦距鏡頭，單臺攝像機橫向視場角大于13度，7臺攝像機分兩排放置在兩個平行平面上，攝像機的視場方向在同一個平面，按照不同角度擺放，共同構成橫向90度的視場角，每兩個攝像機的視場范圍有一定重疊；放置中焦距攝像機的平面和放置長焦距攝像機的平面，在縱向上形成一定的夾角，使中焦攝像機和長焦距攝像機在縱向視場范圍上有一定重疊區域。