[發明專利]一種虛實融合場景中多PTZ相機的聯合控制系統及方法

有效

• 申請號: 201910139701.6
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109963120B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 周忠;周頤;馬翰元;游景帝
• 申請（專利權）人: 北京大視景科技有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;G05D3/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;成金玉

1.一種虛實融合場景中多PTZ相機的聯合控制系統，其特征在于：包括，相機篩選模塊、局部畫面規劃模塊、相機姿態計算模塊；所述PTZ相機是一種在安防監控中常用的相機；

相機篩選模塊，結合虛實融合場景、相機信息、待觀察目標點坐標和用戶漫游視角，對當前虛實融合場景下需要調用的相機進行篩選；

局部畫面規劃模塊，根據相機篩選模塊中篩選出的相機的數量和用戶漫游視角的角度，確定局部畫面的排布方式；同時根據用戶輸入的單個局部畫面的觀測范圍，計算各個局部畫面的中心點坐標；

相機姿態計算模塊，計算相機篩選模塊中篩選出的相機在垂直于用戶漫游視角的方向上的垂直投影坐標，根據相機垂直投影的相對位置，進行局部畫面和相機的匹配，計算相機與匹配的局部畫面的對應偏轉值，再根據用戶輸入的單個局部畫面的觀測范圍，計算出各個相機的縮放值。

2.根據權利要求1所述的一種虛實融合場景中多PTZ相機的聯合控制系統，其特征在于：所述相機篩選模塊的實現為：

(1)距離篩選，保留與待觀察目標點的距離小于等于相機最大觀測范圍的相機；

(2)對步驟(1)中保留的相機進行對沖篩選，保留與用戶漫游視角非對沖的相機；

(3)對步驟(2)中保留的相機進行遮擋篩選，若相機對目標點的觀測視野內，虛實融合場景中的建筑物模型對相機畫面的遮擋面積小于30％，則保留該相機；

(4)對步驟(3)中保留的相機進行相機數目控制，保留不多于5個且距待觀察目標點最近的相機。

3.根據權利要求2所述的一種虛實融合場景中多PTZ相機的聯合控制系統，其特征在于：所述步驟(2)中，判斷對沖的角度為相機所在點到待觀察目標點的向量和用戶漫游視角的夾角。

4.根據權利要求2所述的一種虛實融合場景中多PTZ相機的聯合控制系統，其特征在于：所述步驟(3)中，采用OpenGL遮擋查詢進行遮擋面積的計算。

5.根據權利要求2所述的一種虛實融合場景中多PTZ相機的聯合控制系統，其特征在于：所述局部畫面規劃模塊中，根據篩選出的相機的數量和用戶漫游視角的角度，確定局部畫面的排布方式具體實現如下：所述局部畫面規劃模塊中，根據相機篩選模塊最終篩選出的相機的數量和用戶漫游視角的角度，確定局部畫面的排布方式具體實現如下：

(1)確定一條過待觀察目標點且垂直于用戶漫游視角的直線；

(2)根據相機篩選模塊最終篩選出的相機個數，選擇一種排布方式：

相機個數為1時，畫面排布為單鏡頭的且以待觀察點為中心的方形區域；

相機個數為2時，畫面排布為“一”字形的、中心點過步驟(1)直線的兩個方形畫面并排，待觀察點位于兩畫面交線中點；

相機個數為3時，畫面排布為“一”字形的、中心點過步驟(1)直線的三個方形畫面并排，待觀察點位于中央局部畫面中心；

相機個數為4時，畫面排布為“田”字形的、對稱分布于步驟(1)直線兩側的四個方形畫面，待觀察點位于四畫面交點；

相機個數為5時，畫面排布為“十”字形的、對稱分布于步驟(1)直線的五個方形畫面，待觀察點位于中央局部畫面中心。

6.根據權利要求1所述的一種虛實融合場景中多PTZ相機的聯合控制系統，其特征在于：所述相機姿態計算模塊中，計算相機在垂直于用戶漫游視角的方向上的垂直投影坐標的過程包括步驟如下：

(1)計算虛實融合場景中的Z軸正方向和用戶漫游視角的叉乘0°≤θ≤180°，θ表示兩向量在共起點的前提下的夾角，它位于這兩個矢量所定義的平面上；

(2)計算相機篩選模塊最終篩選出的相機在所在直線上的垂直投影坐標。