[发明专利]全向云台摄像机目标物体方位计算方法

说明书

涉及全向云台摄像机目标物体方位估计方法，包括全向云台摄像机，所述的全向云台摄像机设置水平360度旋转和垂直120度旋转的机构，内部设置图像处理器和进行图像采集的摄像头，在初始状态下建立在与所述的摄像头的摄像机坐标系o^cx^cy^cz^c相重合的世界坐标系oxyz，所述的图像处理器设置方位计算方法，所述的方位计算方法包括以下步骤：(1)、所述的图像处理器通过所述的摄像头获取图像f(X,Y)；(2)、计算成像点P的摄像机坐标系的坐标(x^c,y^c,z^c)；(3)、读取所述的全向云台摄像机旋转变(θ^y，θ^x)，则计算成像点P绕y轴旋转和绕x轴旋转的坐标变换；(4)、整理得到成像点P的世界坐标(x,y,z)；(5)、计算向量oP与z轴的夹角α，向量OP与y轴的夹角β。

技术领域

本发明涉及一种全向云台摄像机目标物体方位计算方法，属于机器视觉技术领域。

背景技术

目前，我们生活的公共场所都会设置监控或者安防摄像头，可以起到提前预防的作用，对犯罪分子有威慑和警示的作用，也可以事后追踪线索，为案件侦破提供证据，同时对欲行不轨的小人起到威慑作用，当他意识到自己暴露在监控范围内，就不敢伸手，伸手必被抓。而对于固定朝向的摄像头，成像区域是固定的，而成像质量较好的区域是固定在中心区域，其他范围的成像质量就欠佳，因此对于大范围监控应用，需要采用全向云台摄像机，这种摄像机可以实现水平方向和垂直方向的旋转。那么如何确定旋转方向和角度，使事件发生的地方在摄像机的中心成像，就成为重要的课题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种全向云台摄像机目标物体方位计算方法，所采用的技术方案是：

全向云台摄像机目标物体方位计算方法，包括全向云台摄像机，所述的全向云台摄像机设置水平360度旋转和垂直120度旋转的机构，内部设置图像处理器和进行图像采集的摄像头，在初始状态下建立在与所述的摄像头的摄像机坐标系o^cx^cy^cz^c相重合的世界坐标系oxyz，所述的图像处理器设置方位计算方法，所述的方位计算方法包括以下步骤：

(1)、所述的图像处理器通过所述的摄像头获取图像f(X,Y)，其中，X和Y为原点设定在图像中心的图像坐标系坐标；

(2)、对于图像f(X,Y)中的像素点(X,Y)，计算成像点P的摄像机坐标系的坐标(x^c, y^c,z^c)：x^c=X·z^c/F，y^c=Y·z^c/F，即P(X·z^c/F,Y·z^c/F, z^c)，其中，F为所述的摄像头的焦距；

(3)、读取所述的全向云台摄像机旋转变(θ^y，θ^x)，则计算成像点P的世界坐标(x, y,z)：绕y轴旋转得到：x`= x<sup>c</sup>·cosθ<sup>y</sup>-z<sup>c</sup>·sinθ<sup>y</sup>， y`=y^c， z`= z<sup>c</sup>·cosθ<sup>y</sup>+x<sup>c</sup>·sinθ<sup>y</sup>；绕x轴旋转得到：x= x`，y= y`·cosθ<sup>x</sup>+z`·sinθ^x，z=z`·cosθ<sup>x</sup>-y`·sinθ^x；