[發明專利]基于多目標優化的攝像設備布控優化方法、系統、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202011366808.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112182917B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 閆冬;張中浩;劉浩;彭國政;談元鵬;徐會芳
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06F111/06
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 文驪鹍

1.一種基于多目標優化的攝像設備布控優化方法，其特征在于，包括：

構建待布控區域的物理環境；

在待布控區域的物理環境中進行攝像頭布置，形成多個攝像頭布控方案；

對形成的多個攝像頭布控方案進行評估，選取最優的攝像頭布控方案進行攝像頭的布控；

構建待布控區域的物理環境的具體操作過程為：

基于標準幾何形狀對待布控區域進行地圖構建屬性的標注，根據地圖構建屬性的標注結果進行地圖備選布控點的標注，對待監控目標進行標注，所述基于標準幾何形狀包括三角形、矩形、圓形及點；

構建攝像頭的觀測范圍；

構建光線遮擋的判斷條件；

其中，對待布控區域進行地圖構建屬性的標注的對象包括對監控視野形成遮擋的待觀測目標區域、對監控視野不形成遮擋的待觀測目標區域、監控視野形成遮擋的非目標實體區域及對未對監控視野形成遮擋的非目標實體區域；

利用評價函數對形成的多個攝像頭布控方案進行評估，其中，評價函數中評價指標包括攝像頭的布設數量、攝像頭的布設成本、目標點的監控覆蓋率、目標點的監控冗余度及目標個體的監控率；

基于NSGAII算法利用評價函數對形成的多個攝像頭布控方案進行評估；

攝像頭的種類包括固定角度槍機、可轉向槍機及球形機，其中，槍機攝像頭視野的平面建模為扇形或三角形，其中，該槍機攝像頭的屬性張角和縱深由實際使用攝像頭型號及實際部署情況決定，在扇形建模中扇形中心角為張角，半徑為縱深；

對于二維地圖：

對待布控區域進行地圖構建屬性的標注的具體過程為：

將監控視野形成遮擋的待觀測目標區域應標注為矩形和圓形，分類標簽設為遮擋實體并從1開始編號；將監控視野不形成遮擋的待觀測目標區域應標注為點、矩形和圓形，分類標簽設為非遮擋實體并編號為0；將監控視野形成遮擋的非目標實體區域依照其截面形狀標注，對于三角形、矩形、圓形直接標注，對于不規則多邊形，先將其分解為以上標準幾何形狀的組合后標注為多個對象，分類標簽設為遮擋實體并從1開始標注；對監控視野不形成遮擋的非目標實體以點、線段標注，分類標簽設為非遮擋實體并編號為0；

根據地圖構建屬性的標注結果進行地圖備選布控點的標注的具體過程為：

在非目標對象上選取的備選位置并進行標注，具體的，對監控視野形成遮擋的非目標實體區域，選取其標準幾何個體對象或多邊形組合對象的外包絡線，備選布控點標注為均勻分布在外包絡線上的點，點的密度根據需求而定，記錄點的坐標并標注所屬非目標實體編號；

對監控視野不形成遮擋的非目標實體，當表達形式為點，則直接選取為布控點；當表達形式為線段，則備選布控點標注為均勻分布在線段上的點，點密度依照需求而定，記錄點的坐標并標注編號0；

對待監控目標進行標注的具體過程為：

對監控視野形成遮擋的待觀測目標區域，將觀測點均勻分布于待觀測特征區域上，點密度根據需求而定，記錄點的坐標并標注所屬待觀測目標實體編號；對監控視野不形成遮擋的待觀測目標區域，將觀測點均勻分布于待觀測特征區域上，點密度根據需求而定，記錄點的坐標并標注編號0；

對于三維地圖：

將監控視野形成遮擋的待觀測目標區域應標注為立方體、圓柱體或球體，分類標簽設為遮擋實體并從1開始編號；將監控視野不形成遮擋的待觀測目標區域應標注為點、矩形和圓形，分類標簽設為非遮擋實體并編號為0；將監控視野形成遮擋的非目標實體區域，按照其形態標注為立方體、圓柱體、球體，每個幾何體的分類標簽設為遮擋實體并從1開始分別標注；將監控視野不形成遮擋的非目標實體以點、平面標注，分類標簽設為非遮擋實體并編號為0；

基于二維地圖或者三維地圖構建待布控區域的物理環境；所述攝像頭為三維攝像頭或二維攝像頭。

2.根據權利要求1所述的基于多目標優化的攝像設備布控優化方法，其特征在于，形成多個攝像頭布控方案之后還包括：基于各攝像頭的位置關系對形成的多個攝像頭布控方案進行簡化。

3.一種基于權利要求1所述基于多目標優化的攝像設備布控優化方法的攝像設備布控優化系統，其特征在于，包括：

物理環境構建模塊，用于構建待布控區域的物理環境；

布控方案構建模塊，用于在待布控區域的物理環境中進行攝像頭布置，形成多個攝像頭布控方案；

優化模塊，用于對形成的多個攝像頭布控方案進行評估，選取最優的攝像頭布控方案進行攝像頭的布控。