CN109688381B - Vr监控方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Vr监控方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种VR监控方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。通过根据至少两个摄像头采集的图像获取的相对位置参数、观看设备的旋转角度和移动位置数据，确定主视角图像，并以主视角图像为中心图像进行图像合成展示，实现了对监控场景的全方位变换展示，便于用户观看。

Description

VR监控方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及安防技术领域，尤其涉及一种VR监控方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
监控***是安防***中应用最多的***之一，视频监控是安防的主流。视频监控以其生动形象、内容丰富等特点，收到了人们越来越多的关注，视频技术页得到了飞速的发展。监控技术的发展大致分为三个阶段：模拟视频监控阶段、数字视频监控阶段、网络视频监控阶段。随着监控技术的发展，监控视频所采集的图像越来越丰富高清，方便了用户的查看。
但是，目前的监控视频中仍存在很多问题，例如，在监控视频中会出现很多死角，查看着不能进行转换角度查看，另外，用户只能对每个摄像头所拍摄的角度进行查看，如果想查看其他角度则需要切换不同的视频文件，不能实现监控空间的全方位查看。
发明内容
本发明实施例提供一种VR监控方法、装置、设备及存储介质，以实现对监控场景全方位的监控，并可以根据观看设备的旋转和位置变化转换监控视角。
第一方面，本发明实施例提供了一种VR监控方法，该方法包括：
获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；
获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；
以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。
第二方面，本发明实施例还提供了一种VR监控装置，该装置包括：
参数获取模块，用于获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；
主视角图像确定模块，用于获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；
合成模块，用于以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例中的任一种VR 监控方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例中的任一种VR监控方法。
本发明实施例通过根据至少两个摄像头采集的图像获取的相对位置参数、观看设备的旋转角度和移动位置数据，确定主视角图像，并以主视角图像为中心图像进行图像合成展示，实现了对监控场景的全方位变换展示，并且能够根据观看设备的旋转角度和移动位置转换观看视角，方便了用户观看。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种VR监控方法的流程图；
图2是本发明实施例二中的一种VR监控方法的流程图；
图3是本发明实施例三中的一种VR监控装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四中的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一中的一种VR监控方法的流程图。本实施例提供的 VR监控方法可适用于对场地空间进行监控情况，该方法可以由VR监控装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在设备中，可以为用户佩戴的VR眼镜、VR头盔、手持VR设备等。参见图1，本实施的方法具体包括如下步骤：
S110、获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数。
具体的，本发明实施例中的方法可以适用于室内监控场景，例如办公室、商场、教室、室内停车场等，也可以适用于室外监控场景，例如小区内、广场、马路上、室外停车场等场景。在监控场景中安装有至少两个摄像头，用于采集场景中的图像数据。可选的，各摄像头每隔预设时间间隔获取一副帧画面，并将帧画面传输至设备，由设备将帧画面合成视频。
在发明实施例中，由观看设备获取至少两个摄像头采集的图像，并根据图像获取至少两个摄像头的相对位置参数。通过相对位置参数可以获得至少两个摄像头的相对方位，从而获得至少两个摄像头的空间相对性，便于后续根据相对位置参数将至少两个摄像头采集的图像合成空间视频展示。
可选的，获取至少一个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少一个摄像头的相对位置参数，包括：通过至少两个摄像头采集的图像计算所述至少两个摄像头之间的相对距离和旋转矩阵。示例性的，通过至少两个摄像头采集的图像中的重合空间和非重合空间对监控空间进行空间模拟合成，根据合成空间对至少两个摄像头的相对距离进行计算。由于各摄像头的相对位置固定，因此可以由标定获得相邻两个摄像头采集图像的旋转矩阵。
可选的，通过至少两个摄像头采集的图像计算所述至少两个摄像头之间的相对距离和旋转矩阵，包括：对所述至少两个图像进行特征点检测和匹配，获取特征点之间的相对距离数据作为所述至少两个摄像头之间的相对距离。示例性的，对相邻两个摄像头采集的图像中的重叠部分进行特征点检测和匹配，利用L-M算法(Levenberg-Marquardt，列文伯格-马夸尔特算法)进行旋转矩阵的估计，并得出对应特征点之间的相对距离，作为至少两个摄像头之间的相对距离，并得到相邻两个摄像头采集图像的旋转矩阵。
S120、获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像。
具体的，当用户佩戴的VR眼镜、VR头盔或手持VR设备等观看设备对监控区域进行查看时，可以根据观看角度的需要对观看设备进行角度和位置的变换。可选的，观看设备中配置有陀螺仪，能够对观看设备的变换位置和角度进行检测。通过观看设备中的陀螺仪获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，并根据相对位置参数、旋转角度和移动位置数据，从至少两个摄像头采集的图像中选择主 视角图像。其中，所述主视角图像为观看设备正对的相对于监控空间的视角所采集的图像，即用户人眼正视的视角的图像。
S130、以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。
具体的，将选取的主视角图像作为中心图像，将中心图像与其他摄像头采集的图形进行合成展示。示例性的，根据密集点云重建原理通过采集的图像合成三维空间模型。对各图像中的每个像素点进行匹配，重建每个像素点的三维坐标。也可以根据采集的图像，以中心图像为参考坐标系进行拼接，从而得到监控场景的全景视频图像。监控视频的空间立体展示或全景展示可以由用户根据需要进行设定，其中，摄像头个数的设置也可以根据用户的需要进行设置，也可以根据所选用的摄像头的类型适应性的调整安装的摄像头个数，以实现全方位监控空间的拍摄，并且防止采集图像个数过多影响处理效率，占用过多内存。
本实施例的技术方案，获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。通过根据至少两个摄像头采集的图像获取的相对位置参数、观看设备的旋转角度和移动位置数据，确定主视角图像，并以主视角图像为中心图像进行图像合成展示，实现了对监控场景的全方位变换展示，方便了用户的观看。
实施例二
图2是本发明实施例二中的一种VR监控方法的流程图。本实施例为在上述实施例中VR监控方法的基础上进行优化，未在本实施例中详细描述的细节详见上述实施例。参见图2，本实施例提供的VR监控方法包括：
S210、获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数。
S220、根据观看设备的旋转角度和移动位置数据得到空间视角。
具体的，当用户控制观看设备进行角度和位置变化时，通过配置于观看设备内部的陀螺仪对观看设备的角度和位置的变化进行检测，得到旋转角度数据和移动位置数据，通过旋转角度数据和移动位置数据计算出当前观看设备位于监控空间的视角。其中监控空间的视角与观看设备保持一致，例如当前观看设备角度和位置下，用户观看的视角为从北向南看，则相对于监控空间的空间视角也是从北向南看，当用户控制观看设备向左旋转90°，也就是当前用户的视角旋转为从西向东看，则根据观看设备中的陀螺仪检测到观看设备的旋转角度数据和移动距离数据，并根据旋转角度数据和移动距离数据计算出用户当前视角以及相对于监控空间的当前空间视角，即当前为从西向东看。
S230、根据相对位置参数确定所述至少两个图像的视角，将所述视角与所述空间视角一致的图像作为主视角图像。
具体的，根据各图像的相对位置参数确定各图像的视角，并将各图像的视角与空间视角进行对比，选取视角与空间视角相一致的图像作为主视角图像。主视角图像即与用户当前所观看的视角图像相一致的图像，确定主视角图像能够使用户通过观看设备监控现场视频时以主视角观看监控空间，使用户有位于监控现场的体验。
S240、以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。
可选的，以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示，包括：根据所述相对位置参数获取位于中心图像两侧的图像，并根据所述旋转矩阵进行合成展示。示例性的，确定主视角图像为中心图像，并根据图像之间的相对位置参数获得位于中心图像两侧的图像，以中心图像为参考坐标系，将分别位于中心图像两侧的图像进行合成展示，可以合成为三维空间模型，也可以合称为全景图像。
S250、对合成图像中的重叠区域根据加权平均融合策略进行平滑处理。
具体的，对合成图像的重叠区域找出其相对应于两幅图像中的像素点，对像素点中各对应像素点的像素值取相同的权值，然后进行加权平均得到融合图像的像素值。经过加权平均融合策略能够使合成图像的连接边缘过渡更加自然，实现相邻图像之间的平滑过渡。
本实施例的技术方案，获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；根据观看设备的旋转角度和移动位置数据得到空间视角；根据相对位置参数确定所述至少两个图像的视角，将所述视角与所述空间视角一致的图像作为主视角图像；以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示；对合成图像中的重叠区域根据加权平均融合策略进行平滑处理。通过根据空间视角得到祝视角图像，并以主视角图像为中心图像进行图像合成展示，实现了对监控场景的全方位变换展示，方便了用户的观看。通过对合成图像边缘进行平滑处理，实现了相邻图像边缘的平滑过渡，使合成图像更加自然。
实施例三
图3是本发明实施例三中的一种VR监控装置的结构示意图。本实施例提供一种VR监控装置，参见图3，该装置具体包括：
参数获取模块310，用于获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；
主视角图像确定模块320，用于获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；
合成模块330，用于以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。
可选的，所述参数获取模块310，包括：
计算单元，用于通过至少两个摄像头采集的图像计算所述至少两个摄像头之间的相对距离和旋转矩阵。
可选的，主视角图像确定模块320，包括：
空间视角获取单元，用于根据观看设备的旋转角度和移动位置数据得到空间视角；
视角确定单元，用于根据相对位置参数确定所述至少两个图像的视角，将所述视角与所述空间视角一致的图像作为主视角图像。
可选的，所述合成模块330，具体用于根据所述相对位置参数获取位于中心图像两侧的图像，并根据所述旋转矩阵进行合成展示。
可选的，还包括，
平滑模块，用于对合成图像中的重叠区域根据加权平均融合策略进行平滑处理。
可选的，所述计算单元，包括：
特征点处理子单元，用于对所述至少两个图像进行特征点检测和匹配，获取特征点之间的相对距离数据作为所述至少两个摄像头之间的相对距离。
本实施例的技术方案，通过参数获取模块获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；主视角图像确定模块获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；合成模块以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。通过根据至少两个摄像头采集的图像获取的相对位置参数、观看设备的旋转角度和移动位置数据，确定主视角图像，并以主视角图像为中心图像进行图像合成展示，实现了对监控场景的全方位变换展示，方便了用户的观看。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种设备结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备412的框图。图4显示的设备412仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，设备412以通用计算设备的形式表现。设备412的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器416，***存储器428，连接不同***组件 (包括***存储器428和处理器416)的总线418。
总线418表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构 (ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及***组件互连(PCI)总线。
设备412典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被设备412访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
***存储器428可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(RAM)430和/或高速缓存存储器432。设备412可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如 CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线418相连。存储器428可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块442的程序/实用工具440，可以存储在例如存储器428中，这样的程序模块442包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块442通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
设备412也可以与一个或多个外部设备414(例如键盘、指向设备、显示器424等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备412交互的设备通信，和/或与使得该设备412能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备 (例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口 422进行。并且，设备412还可以通过网络适配器420与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器420通过总线418与设备412的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备412使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。
处理器416通过运行存储在***存储器428中的多个程序中其他程序的至少一个，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种VR监控方法，包括：
获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；
获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；
以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。
本实施例提供的服务器，通过处理器执行程序实现通过根据至少两个摄像头采集的图像获取的相对位置参数、观看设备的旋转角度和移动位置数据，确定主视角图像，并以主视角图像为中心图像进行图像合成展示，实现了对监控场景的全方位变换展示，方便了用户的观看。
实施例五
本发明实施例五还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种VR监控方法，包括：
获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；
获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述转换角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；
以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、 Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或设备上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种VR监控方法，其特征在于，所述方法包括：
获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；
获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述旋转 角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；
以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示；
所述获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数，包括：
通过至少两个摄像头采集的图像计算所述至少两个摄像头之间的相对距离和旋转矩阵；
所述获取观看设备的旋转 角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述旋转角度和所述移动位置数据，确定主视角图像，包括：
根据观看设备的旋转角度和移动位置数据得到空间视角；
根据相对位置参数确定所述至少两个图像的视角，将所述视角与所述空间视角一致的图像作为主视角图像；
所述以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示，包括：
根据所述相对位置参数获取位于中心图像两侧的图像，并根据所述旋转矩阵进行合成展示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示之后，所述方法还包括：
对合成图像中的重叠区域根据加权平均融合策略进行平滑处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过至少两个摄像头采集的图像计算所述至少两个摄像头之间的相对距离和旋转矩阵，包括：
对所述至少两个图像进行特征点检测和匹配，获取特征点之间的相对距离数据作为所述至少两个摄像头之间的相对距离。
4.一种VR监控装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取至少两个摄像头采集的图像，并根据所述图像获取所述至少两个摄像头的相对位置参数；
主视角图像确定模块，用于获取观看设备的旋转角度和移动位置数据，根据所述相对位置参数、所述旋转 角度和所述移动位置数据，确定主视角图像；
合成模块，用于以主视角图像为中心图像，根据所述相对位置参数对至少两个摄像头采集的图像进行合成展示；
所述参数获取模块，包括：计算单元，用于通过至少两个摄像头采集的图像计算所述至少两个摄像头之间的相对距离和旋转矩阵；
所述主视角图像确定模块，包括：
空间视角获取单元，用于根据观看设备的旋转角度和移动位置数据得到空间视角；
视角确定单元，用于根据相对位置参数确定所述至少两个图像的视角，将所述视角与所述空间视角一致的图像作为主视角图像；
所述合成模块，具体用于根据所述相对位置参数获取位于中心图像两侧的图像，并根据所述旋转矩阵进行合成展示。
5.一种设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-3中任一所述的一种VR监控方法。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一所述的一种VR监控方法。
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