[发明专利]一种摄像机与高速球关联控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及监控领域，尤其涉及一种摄像机与高速球关联控制方法。

背景技术

全景像机通过鱼眼镜头或折返式镜头，实现对周围环境360°的无死角成像，对监控区域的事件进行能够不间断、无盲区的记录。（含其他广角像机）

高速球（或云台）通过一组电机，实现普通相机的水平与俯仰运动，进而可以跟拍到事件发送的局部区域。现有的大多数高速球（或云台）坐标系是选用球坐标系，水平转角0~360度，俯仰转角-90~90度。

全景像机与高速球的关联控制，指通过某个过程，为全景像机的像素坐标与高速球的极坐标建立映射关系。之后用户如果在全景像机中发现某些需要关注的情况（或只能系统自动发现某些情况），通过映射关系，能够调转高速球对该情况的发生区域进行细节拍摄。

现有的全景摄像机与高速球的关联控制，矫正过程复杂，通常需要设置几十个参照物才能准确关联；此外对于双机的安装位置也要求严格，需要保证在一定高度以上，并且双机距离不能太远。

视频监控系统中普通摄像机能够通过变焦记录细节信息，但拍摄范围有限，即使是高速球或者云台也无法同时捕捉整个场景的状况；而广角、全景摄像机虽然能拍摄到更宽广的区域，但局部信息无法获取，更不能变焦。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种摄像机与高速球关联控制方法，该方法只需很少的参照物便可建立关联控制，来实现全局与细节的兼得，并且对于双机的安装位置、高度、距离没有限制。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种摄像机与高速球关联控制方法，该方法包括以下的步骤：

1）获取摄像机与高速球的实时视频；

2）让高速球的图像中心对准一个参照物；

3）获取高速球的角度信息；

4）获取参照物在摄像机视频中的位置；

5）将以上信息构成一组标定数据，输入关联计算服务器用于建模；

6）寻找其他参照物，然后重复2）至5）步骤；

7）当标定组数据数量和数值范围符合要求时，关联计算服务器根据特定的算法，建立关联模型，关联模型建立好以后，人工观察摄像机实时视频、或智能分析摄像机实时视频时发现某些需要关注的情况，则获取该区域在摄像机中的像素坐标，发送给关联计算服务器，关联计算服务器计算出高速球拍摄到该区域的角度信息，根据这些计算结果控制高速球进行细节拍摄；

8）当出现联动不准确的情况时，即时将该目标的正确位置添加为新的标定组，然后更新关联模型。

作为优选，所述的关联模型具有以下特点中的几个或全部：

a) 有数据库保有标定组数据或标定组数据的变体计算值；

b) 根据标定组数据，进行预先计算，得到中间变量值；

c) 关联模型具有拓展性，数据库随时扩充或删改，中间变量随时重新计算；

d) 在调转联动时，获取摄像机视频或PTZ某一方数据，可以根据关联模型的数据库或中间变量，计算得到另一方的数据；

e) 关联模型的计算精度随正确添加的标定组数量的增大，而不断提高。

作为优选，该方法采用查表法建立关联模型：

摄像机图像为圆形，建立极坐标                                                ，r为某像素位置到摄像机圆心的归一化距离范围，为某像素位置的极坐标角度范围，该参数由步骤4）获取的像素坐标信息计算得到；

PTZ的坐标信息为，pan是水平转角范围，tilt是俯仰角范围随PTZ型号而定范围；

关联数据表为；

步骤8）进行联动计算，根据摄像机像素坐标计算高速球角度：获取摄像机像素坐标，转换成极坐标，然后在关联数据列表中查找最相邻的两个数据，并通过插值计算得到与其对应的。

作为优选，该方法采用线性方程建立关联模型：

摄像机图像为圆形，建立极坐标，r为某像素位置到摄像机圆心的归一化距离范围，为某像素位置的极坐标角度范围，该参数由步骤4）获取的像素坐标信息计算得到；

PTZ的坐标信息为，pan是水平转角范围，tilt是俯仰角范围随PTZ型号而定范围；

关联数据表为；

建立方程组，利用最小二乘法求得；

步骤8）进行联动计算，根据摄像机像素坐标计算高速球角度：获取摄像机像素坐标，转换成极坐标，然后根据公式以及，计算得到与其对应的。