[发明专利]可变焦阵列摄像机协同获取不同分辨率多目标视频方法

权利要求书

1.一种可变焦阵列摄像机协同获取不同分辨率多目标视频的方法，包括如下步骤：

(1)用N个可变焦摄像机组成的阵列拍摄同一场景，其中在阵列中心的一个拍摄大场景，其余在阵列周围的N-1个摄像机拍摄场景内的目标；

(2)将拍摄的大场景视频图像通过网络传输给接收端，由接收端对场景图像进行理解与分析，获得场景中目标的个数、位置和尺度信息；

(3)设摄像机阵列的排列方式为n×n，将场景图像划分为n×n个大小一样的块，根据空间物理位置将所划分的块与拍摄目标摄像机对应；

(4)在场景图像中，统计目标区域在划分的n×n个块中所占的像素点的个数，将像素点最多的块所对应的拍摄目标摄像机工作状态设定为开启；

(5)计算拍摄目标摄像机的焦距和旋转角度，并通过网络将拍摄目标摄像机的工作状态、焦距和旋转角度反馈给摄像机阵列；

(6)摄像机阵列从网络得到的工作参数后协同工作，对场景中的目标跟踪监控，并通过标准视频编码器，得到N-1个目标码流和一个场景码流，通过网络发送给接收端；

(7)将由网络得到的N个码流在接收端解码，得到N-1个目标视频与一个场景视频，并对该N-1个目标视频图像与一个场景视频图像进行图像融合，得到融合后的场景视频图像显示；

(8)在监控过程中，若场景中的目标移动，拍摄目标摄像机对目标进行跟踪，从而使目标中心一直处于摄像机镜头中心；

(9)若目标脱离拍摄目标摄像机旋转角度的范围后，重复步骤(2)至步骤(7)，重新控制摄像机阵列协同工作。

2.如权利要求1所述的可变焦阵列摄像机协同获取不同分辨率多目标视频的方法，其中步骤(5)所述的拍摄目标摄像机的焦距，按如下步骤进行计算：

2a)设拍摄场景摄像机焦距为f_a，接收端得到的场景视频图像有a₁×a₂个像素，图像中一个目标区域有b₁×b₂个像素；

2b)将场景图像像素个数a₁×a₂与图像中目标所在区域像素个数b₁×b₂的比值与拍摄全景摄像机焦距f_a相乘，得到拍摄目标的摄像机的焦距f_b。

3.如权利要求1所述的可变焦阵列摄像机协同获取不同分辨率多目标视频的方法，其中步骤(5)所述的拍摄目标摄像机的旋转角度，按如下步骤进行计算：

3a)设拍摄目标的摄像机的投影中心是空间点O，投影平面是π，摄像机的焦距为f，场景中所拍摄目标的几何中心为空间点M，空间点M在平面π上的投影是m，投影m是以空间点O为端点并经过空间点M的射线与投影平面π的交点；

3b)在空间中，以空间点O为坐标原点建立摄像机空间直角坐标系O-XYZ，其中水平线和垂直线分别为X轴和Y轴，且与投影平面π平行，Z轴与投影平面π垂直，在投影平面π上以Z轴与投影平面π的交点o为原点建立平面坐标系o-xy，水平线和垂直线分别为x轴和y轴，将投影m在平面坐标系o-xy中的坐标记为m＝(x₁，y₁)；

3c)在场景图像中，设目标中心距离图像中心在水平方向有e₁个像素，在垂直方向有e₂个像素；

3d)根据摄像机内参矩阵中的水平方向和竖直方向的焦比f_x和f_y，按照下式计算投影m在平面坐标系o-xy中的坐标x₁和y₁：

x1=e1fxy1=e2fy;]]>

3e)根据投影m在平面坐标系o-xy中的坐标x₁和y₁和摄像机焦距f，按照下式计算拍摄目标的摄像机需要旋转的水平方向角度θ和竖直方向角度