[发明专利]组合来自多个摄像机的视图的方法及摄像机系统

说明书

本申请公开了组合来自多个摄像机的视图的方法及摄像机系统。本发明涉及用于拼接来自两个图像传感器的视频数据的方法及摄像机系统，图像传感器被布置为各自捕获重叠的摄像机视图的视频数据。方法包括：检测在摄像机视图中与重叠的摄像机视图对应的区域中的运动；确定活动距离，活动距离为从位于两个图像传感器处的位置到包括检测到的运动的活动位置的距离；在三维坐标系统中、在具有与所确定的活动距离对应的距离的位置处定位预定义的投影表面，该距离在位于图像传感器处的位置与到投影表面上的活动的投影的位置之间；将来自每个图像传感器的视频数据投影到已定位在活动距离处的预定义的投影表面上；输出与到投影表面上的投影相对应的二维视频。

技术领域

本发明涉及一种用于拼接来自多个摄像机的视频的方法及摄像机系统。

背景技术

在一些监控系统中，有兴趣监控整体上一大片区域，即不仅仅是该区域的较小部分。这可以使用诸如鱼眼镜头之类的广角镜头来实现。然而，那种设置可能提供分辨率低于有兴趣监控该区域的一方所需的视频，或它可能太贵。鱼眼镜头布置的替代方式是布置两个或更多摄像机，每个捕获将要监控的区域的一部分的视频流，然后将视频拼接在一起，成为一个单视频流。在图1中，示出了具有2个摄像机102、104的示例，2个摄像机102、104一起监控比它们能够单独监控的区域大的区域105。

每个摄像机单独地分别在方向106、108上定向，并捕获作为受监控区域的整个场景105的一部分的视图。图2描绘了来自摄像机102的摄像机视图，并且图3描绘了来自摄像机104的摄像机视图。摄像机可如图中并行定向，或它们可在不同方向定向，只要它们一起表示较大的区域105。在固定的摄像机安装中，期望让摄像机102捕获的视频精确地连接到摄像机104捕获的视频。

然而，两个摄像机和它们相应的捕获的场景之间的对准是如此精确，以致场景的组合变得无缝，这基本上不可能实现且维持。因此，覆盖区域的摄像机102、104被布置成在捕获场景时重叠。在本发明中，重叠的场景应该被解释为意指由多个数字视频摄像机102、104中的一个数字视频摄像机102捕获的场景包含另一数字视频摄像机104捕获的一部分场景。图4中描绘了此重叠110，示出图2和图3的图像拼接在一起，并且两个图像共有110的、且为重叠区域110的场景的区域由虚线指示。通过以此方式拼接两个视频来扩大观看区域是非常普遍的，并且有大量实现此的已知方法。

然而，图4中表示拼接视频的拼接图像存在问题。背景中的房屋在不同位置混合，因为两个图像是相对前景中的道路对齐的。摄像机102捕获的房屋是标记为112的房屋，而摄像机104捕获的房屋是标记为114的房屋。房屋位置不同的原因是两个摄像机102、104被布置成彼此距离d。两个摄像机间的距离d导致两个摄像机不从同一点捕获场景，因而生成的图像中将有视差。覆盖图像中的视差导致从两个不同的视点看到的物体的明显位移。

一种解决此的方法是对摄像机进行设置，使系统识别重叠区域内的特征。然后，根据这些特征计算调整矩阵，调整矩阵在应用于重叠的图像数据时，通过单独调整视频的帧内的每个像素来补偿并基本上消除视频中的所有视差问题。然而，此类方法有缺陷。生成调整矩阵所需的计算是非常计算密集的，因此在具有有限的处理功率的系统上运行是不实际的，系统例如为网络摄像机、联网的视频编码设备、或连接到多个摄像机用于处理来自这些摄像机的视频的联网的视频处理设备。而且，在摄像机的正常日间操作期间，摄像机可稍微重定向，因为它们遭遇恶劣的天气条件或受摄像机周围的区域内活动的影响。假使摄像机稍微重定向，不得不计算新的调整矩阵。

发明内容

本发明的一个目的是实现一种需要低处理功率且仍递送重叠区域的可接受视频的拼接方法。

该目的是通过根据权利要求1的用于拼接来自两个图像传感器的视频数据的方法、且通过根据权利要求12的摄像机系统实现的。从属权利要求中提供了本发明进一步的实施例。