CN101902616A - 视频监控快速立体定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种视频监控快速立体定位方法，通过设定定位目标、计算摄像机焦距、计算目标物与CCD中心的偏差角、计算云台电机移动步数、计算变焦调倍率、变焦调整、调整目标实时定位的一系列流程，最终完成适用于视频监控***的自动定位调整控制方法，且该方法可根据目标区域在整个CCD图象区域中的相对位置，自动算出目标物的偏移量及自身姿态调整电机所需移动的步数，自身镜头所需调整变焦倍率后，不需要用户持续依赖人眼和鼠标动作调整图象，而可以连续自动控制动作到位，不仅大大提高了监控***的工作效率，也改善了用户端对窄带宽网络环境下使用监控***的方便与快捷性。

Description

视频监控快速立体定位方法
【技术领域】
本发明涉及一种图像视频处理方法，尤其是指一种视频监控中图像的快速立体定位方法。
【背景技术】
现有的数字网络视频监控***中，对前端监控摄像头的视频点中图象，仅可以通过云台控制动作来达到调整图象位置的目的。而在实际监视应用中，对于正在监视中图象的某一区域，用户往往可能需要迅速对其定位并放大该部分图象进行查看。而现有监控摄像头只有通过人眼实时判别并通过鼠标操控软件来对监控摄像头云台反复进行上/下/左/右的繁杂控制动作后将特征感兴趣区域于图像中居中，再通过控制摄像机镜头放大/缩小/聚焦/光圈方可进行图象缩放，方可完成一系列立体定位放大过程，观察到所需要关注部分的图象。然而，如此繁杂的步骤必定导致整个调整过程较为低效缓慢，在突发事件发生需对监控画面某区域快速反应放大时，***的相应速度就会存在反应不够及时等诸多问题，加之时下大部分监控***都是建立在窄带宽的网络环境下的，原有方法具体实现时，对客户端而言其延时通常长的难以接受，如何解决这一难题已成业内亟需面对的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种可自动控制监控摄像头准确将指定区域图象居中并缩放以供查看的视频监控快速立体定位方法。
本发明的目的是这样实现的：一种视频监控快速立体定位方法，其特征在于：它包括步骤
a)设定定位目标，用户通过客户端，采用图像视窗，由鼠标直接点击或者框选设定目标；若为鼠标点击，则***判定点击处为目标起始位置并计算该目标图像位置坐标，若为框选，则选定框选图像的中心点为目标起始位置并计算该目标图像位置坐标；
b)计算摄像机焦距，根据摄像机所用CCD尺寸及摄像机镜头垂直或水平角度确定其焦距；
所述步骤b中摄像机焦距的计算符合公式
Figure B2009101423553D0000021
其中L为待计算摄像机焦距，H为CCD高度或宽度，a为摄像机镜头垂直或水平角度；
c)计算目标物与CCD中心的偏差角，根据目标物与CCD中心线段长度及摄像机焦距确定目标物与CCD中心的偏差角；
所述步骤c中偏差角的计算符合公式
Figure B2009101423553D0000022
其中b为待计算目标物与CCD中心的偏差角，x为目标物与CCD中心线段长度，L为计算摄像机焦距；
d)计算云台电机移动步数，根据目标物与CCD中心的偏差角及云台电机调整允许的最大步数得出云台电机的移动步数；
所述步骤d中电机移动步数计算符合公式
Figure B2009101423553D0000023
其中c为待确定云台电机移动步数，Smax为云台电机调整允许的最大步数，b为目标物与CCD中心的偏差角；
e)计算变焦调倍率，通过计算步骤a中鼠标选取图像与整个图像的比值来确定图像放大的倍率；
f)变焦调整，根据计算倍率调整变焦，同时检测目标物与CCD中心线间是否发生偏移，若发生偏移，则停止变焦，回到步骤c重新确定偏差角、云台移动步数及变焦倍率；
g)调整目标实时定位，检测目标物与CCD中心线间是否发生偏移，若发生偏移，则停止变焦，回到步骤c重新确定偏差角、云台移动步数及变焦倍率。
本发明的有益效果在于提供了一套适用于视频监控***的自动定位调整控制方法，该方法可根据目标区域在整个CCD图象区域中的相对位置，自动算出目标物的偏移量及自身姿态调整电机所需移动的步数，自身镜头所需调整变焦倍率后，不需要用户持续依赖人眼和鼠标动作调整图象，而可以连续自动控制动作到位，不仅大大提高了监控***的工作效率，也改善了用户端对窄带宽网络环境下使用监控***的方便与快捷性。
【附图说明】
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为本发明的方法流程图
图2为本发明的实现效果示意图
图3为本发明的摄像机焦距算法示意图
图4为本发明的目标物体与CCD中心角度算法示意图
【具体实施方式】
如图1所示，本发明涉及一种视频监控快速立体定位方法，它包括步骤
a)设定定位目标，如图2，用户通过客户端，通常采用图像视窗，由鼠标直接点击或者框选设定目标；若为鼠标点击，则***判定点击处为目标起始位置并计算该目标图像位置坐标，若为框选，则选定框选图像的中心点为目标起始位置并计算该目标图像位置坐标；
b)计算摄像机焦距，根据摄像机所用CCD尺寸及摄像机镜头垂直或水平角度确定其焦距；
如图3，该计算符合公式
Figure B2009101423553D0000031
其中L为待计算摄像机焦距
H为CCD高度或宽度(通常为已知：例如常见的1/4“CCD)
a为摄像机镜头垂直或水平角度，a取垂直角度或水平角度取决于本式中H取的是CCD的高度还是宽度，两者相互对应同时取的水平或垂直值(已知：a的值由摄像机厂商提供或者测试获得的摄像机变焦倍率对应的镜头角度参数可得)。
c)计算目标物与CCD中心的偏差角，根据目标物与CCD中心线段长度及摄像机焦距确定目标物与CCD中心的偏差角；
所述CCD中心线长度，如常见一体化摄像机使用的CCD尺寸均为1/4”。1/4”为CCD对角线长度，按照CCD宽高比为4∶3计算出CCD的靶面高度为2.4mm，宽度为3.2mm进而可获得其中心线长度。
如图4，偏差角的计算符合公式
其中b为待计算目标物与CCD中心的偏差角
x为目标物与CCD中心线段长度(步骤a中当选取目标后，即可计算该目标图像位置坐标信息，再结合该点像素与CCD中心点像素坐标信息的差异即可得出)
L为上一步骤计算所得的摄像机焦距值
d)计算云台电机移动步数，根据目标物与CCD中心的偏差角及云台电机调整允许的最大步数得出云台电机的移动步数；
移动步数计算符合公式
Figure B2009101423553D0000042
其中c为待确定云台电机移动步数
Smax为云台电机调整允许的最大步数(已知)
b为目标物与CCD中心的偏差角(已知，又上一步骤计算所得)。
e)计算变焦调倍率，通过计算步骤a中鼠标选取图像与整个图像的比值来确定图像放大的倍率。
f)变焦调整，根据计算倍率调整变焦，同时检测目标物与CCD中心线间是否发生偏移，若发生偏移，则停止变焦，回到步骤c重新确定偏差角、云台移动步数及变焦倍率。
g)调整目标实时定位，检测目标物与CCD中心线间是否发生偏移，若发生偏移，则停止变焦，回到步骤c重新确定偏差角、云台移动步数及变焦倍率。
由此可见，本发明涉及的方法可根据目标区域在整个CCD图象区域中的相对位置，自动算出目标物的偏移量及自身姿态调整电机所需移动的步数，自身镜头所需调整变焦倍率后，不需要用户持续依赖人眼和鼠标动作调整图象，而可以连续自动控制动作到位，不仅大大提高了监控***的工作效率，也改善了用户端对窄带宽网络环境下使用监控***的方便与快捷性。

Claims (4)

1.一种视频监控快速立体定位方法，其特征在于：它包括步骤
a)设定定位目标，用户通过客户端，采用图像视窗，由鼠标直接点击或者框选设定目标；若为鼠标点击，则***判定点击处为目标起始位置并计算该目标图像位置坐标，若为框选，则选定框选图像的中心点为目标起始位置并计算该目标图像位置坐标；
b)计算摄像机焦距，根据摄像机所用CCD尺寸及摄像机镜头垂直或水平角度确定其焦距；
c)计算目标物与CCD中心的偏差角，根据目标物与CCD中心线段长度及摄像机焦距确定目标物与CCD中心的偏差角；
d)计算云台电机移动步数，根据目标物与CCD中心的偏差角及云台电机调整允许的最大步数得出云台电机的移动步数；
e)计算变焦调倍率，通过计算步骤a中鼠标选取图像与整个图像的比值来确定图像放大的倍率；
f)变焦调整，根据计算倍率调整变焦，同时检测目标物与CCD中心线间是否发生偏移，若发生偏移，则停止变焦，回到步骤c重新确定偏差角、云台移动步数及变焦倍率；
g)调整目标实时定位，检测目标物与CCD中心线间是否发生偏移，若发生偏移，则停止变焦，回到步骤c重新确定偏差角、云台移动步数及变焦倍率。
2.如权利要求1所述的视频监控快速立体定位方法，其特征在于：所述步骤b中摄像机焦距的计算符合公式
Figure F2009101423553C0000011
其中L为待计算摄像机焦距，H为CCD高度或宽度，a为摄像机镜头垂直或水平角度。
3.如权利要求1所述的视频监控快速立体定位方法，其特征在于：所述步骤c中偏差角的计算符合公式
Figure F2009101423553C0000012
其中b为待计算目标物与CCD中心的偏差角，x为目标物与CCD中心线段长度，L为计算摄像机焦距。
4.如权利要求1所述的视频监控快速立体定位方法，其特征在于：所述步骤d中电机移动步数计算符合公式
Figure F2009101423553C0000013
其中c为待确定云台电机移动步数，Smax为云台电机调整允许的最大步数，b为目标物与CCD中心的偏差角。
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