[發明專利]一種地面坐標和廣角攝像機畫面坐標的轉換方法、系統以及裝置

在審

• 申請號: 201811366347.2
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109523471A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 劉玉平;楊帥
• 申請（專利權）人: 廈門博聰信息技術有限公司
• 主分類號: G06T3/60
• 分類號: G06T3/60;G06T7/80
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發明公開了一種地面坐標與廣角攝像機畫面坐標轉換方法以及系統，涉及安防領域。該方法包括：通過獲取目標位置的地面坐標；然后根據坐標轉換機制將所述目標位置的地面坐標轉換為廣角攝像機畫面坐標。本發明技術方案通過建立目標的地面坐標與廣角攝像機畫面坐標之間的坐標轉換機制，能夠方便實現目標的地面坐標與廣角攝像機畫面坐標之間的相互轉換，該方法簡單且具有很好的準確性和可靠性。

技術領域

本發明涉及安防領域，特別涉及一種地面坐標和廣角攝像機畫面坐標的轉換方法、系統以及裝置。

背景技術

在安防領域，在槍機畫面進行標注是非常熱門的應用方式：將監控設備、建筑物和道路等直接標注在槍機畫面上，操作起來非常直觀。具體地，在一個安裝高度非常高的槍機畫面中，如安裝高度100米左右，我們稱為高點攝像機，將所有地面攝像機，如安裝高度6米左右，稱為低點攝像機，標注在高點攝像機的畫面中，這樣在操作低點攝像機時，可以直接在高點攝像機的視頻畫面中點擊代表該低點攝像機的標注圖標，即可打開該低點攝像機的視頻，不再需要通過設備樹來搜索低點攝像機的名稱來打開視頻，從而簡化操作。

要將低點攝像機標注在高點攝像機畫面中，可以采用手工標注的方法，雖然能夠做到非常準確和可靠，但是標注過程將非常復雜，工作量巨大，效率低。在監控系統的建設過程中，低點攝像機的地面坐標都會人工錄入數據庫系統中，但是目前沒有一種方法可以將低點攝像機的地面坐標自動轉換為高點攝像機的畫面坐標。

發明內容

為了克服如上所述的技術問題，本發明提出一種地面坐標和廣角攝像機畫面坐標的轉換方法、系統以及裝置，通過將目標位置的地面坐標先轉換為PTZ攝像機坐標，然后通過PTZ攝像機坐標和廣角攝像機畫面坐標之間的轉換關系，得到目標位置所對應的廣角攝像機畫面坐標，實現準確、可靠并且方便地對目標點在廣角攝像機的畫面中進行自動標注。

本發明所采用的具體技術方案如下：

第一方面，本發明提出一種地面坐標和廣角攝像機畫面坐標的轉換方法，包括：

獲取目標位置的地面坐標；

根據第一坐標轉換機制將所述目標位置的地面坐標轉換為PTZ攝像機在其畫面中心對準所述目標位置時的垂直高度角θ和水平方位角

根據第二坐標轉換機制將所述PTZ攝像機在其畫面中心對準所述目標位置時的垂直高度角θ和水平方位角轉換為所述目標位置投影于廣角攝像機所拍攝的廣角視頻的圖像上的二維坐標(x,y)。

進一步地，所述第一坐標轉換機制通過下述步驟建立：

建立地面坐標系以及PTZ攝像機坐標系；

確定在所述PTZ攝像機坐標系中的所述目標位置的地面坐標與所述PTZ攝像機的垂直高度角θ和水平方位角之間的坐標轉換關系，所述坐標轉換關系包含相關轉換參數，其中，所述相關轉換參數通過下述步驟確定：

在所述地面坐標系與所述PTZ攝像機坐標系中進行標定，包括：將所述PTZ攝像機定位到水平方位角的位置，隨機選取至少兩個不同的垂直高度角θ₁和θ₂，并得到對應的PTZ攝像機畫面中心指向地面上的兩個點的地面坐標(x₁,y₁)和(x₂,y₂)；

通過標定得到的θ₁和θ₂以及(x₁,y₁)和(x₂,y₂)確定上述坐標轉換關系中的所述相關轉換參數。

進一步地，所述地面坐標系通過GNSS坐標系建立，所述地面坐標為GNSS坐標。