CN113660464A - 一对多枪球联动方法及联动*** - Google Patents
一对多枪球联动方法及联动*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种一对多枪球联动方法及联动***，其中一对多枪球联动方法包括：S1、将一个枪机主动连接和登录多个球机；S2、枪机向多个球机推送枪机视频采集参数；S3、标定枪球坐标系，通过标定枪机画面中的至少一点得到枪机画面中心点对应的其中一个球机的坐标；S4、通过对应的球机对现场进行监控。通过将一台枪机与多个球机集成设置在一起，并通过单台枪机连接控制多台球机，能够有效满足现场监控的多广域以及高精度的实际需求。在监控过程中，通过对感兴趣区域的标定点进行实时监控，以及包括多种形式的跟踪，结合枪球机之间的互联，能够有效提高监控效果，能够实现对监控范围内的自动监测。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，具体而言，涉及一种一对多枪球联动方法及联动***。
背景技术
视频监控***是由摄像机通过同轴视频电缆、网线、光纤将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。
摄像机***中，根据不同的视频采集功能，以及可否移动的特性分为枪机以及球机两种形式。在现有的枪机以及球机采集视频过程中，大部分为两者的分离形式，即枪机和球机分别进行摄像，进行视频信息数据的采集，而很少有对两者的有机结合。即便存在枪球结合的摄像机，也仅仅是从结构上单一的拼凑，在控制角度以及功能上并没有相互联系。
另外，在已有的枪机以及球机的联动中，一台枪机仅能指挥一台球机，而在摄像需求较高以及不同球机多点分布于不同场地的情况下，现有的单一枪球联动形式不能满足实际的需求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明公开了一种一对多枪球联动方法及联动***，能够通过一个枪机对多控制多个不同球机，实现一对多枪球机的控制联动，并可对施工现场或者特定场景中的特定目标进行自动追踪。
具体地，本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明公开了一种一对多枪球联动方法，包括如下步骤：
S1、将一个枪机主动连接和登录多个球机；
S2、枪机向多个球机推送枪机视频采集参数；
S3、标定枪球坐标系，通过标定枪机画面中的至少一点得到枪机画面中心点对应的其中一个球机的坐标；
S4、通过对应的球机对现场进行监控。
在进一步的实施方式中，步骤S1中，通过边缘计算使枪机主动连接和登录球机。
在进一步的实施方式中，步骤S2中，枪机向球机推送的枪机视频采集参数包括枪机镜头焦距、枪机CMOS传感器的像素尺寸以及枪机预览画面的视频分辨率。
在进一步的实施方式中，步骤S3中的标定枪机画面中的至少一点包括通过自动标定或者手动标定确定标定点，所述自动标定包括通过移动监测以及人型判断确定客户端枪机画面中的标定点；所述手动标定包括在客户端枪机画面中人工选取确定标定点。
在进一步的实施方式中，步骤S3中，在确定标定点后，通过客户端将枪机画面标定点的坐标发送给相应的球机，包括：
S31、在客户端使用上下左右控制命令，控制球机画面的中心点和枪机画面十字花标定图标重合；
S32、操作客户端给球机发送定位指令，客户端将枪机画面标定点的坐标(x，y)发送给球机。
在进一步的实施方式中，步骤S4中，通过对应的球机对现场进行监控的步骤包括：
S41、球机接收到客户端发送的定位指令；
S42、将客户端枪机画面上确定的标定点坐标转换为球机云台的电机坐标；
S43、球机执行定位动作，驱动球机上的电机到达与监控区域相符的位置；
S44、对监控区域进行实时监控。
在进一步的实施方式中，步骤S42中，球机收到客户端发送的定位指令后，首先查询云台水平方向当前坐标PtzCurStepsH，垂直方向当前坐标PtzCurStepsV；并查询云台水平方向总步数PtzTotalStepsH；水平方向总角度PtzTotalAngleH；垂直方向总步数PtzTotalStepV，垂直方向总角度PtzTotalAngleV；
然后根据枪机推送到球机的参数得到客户端视频预览画面在CMOS传感器上的对应投影长度为StreamWidth×SnPixSize，宽度为StreamHeight×SnPixSize；假定标定点在感光CMOS传感器上的对应坐标点B(px，py)，则：
px＝x×StreamWidth×SnPixSize/4095
py＝y×StreamHeight×SnPixSize/4095
假设镜头焦距为f，则枪机中心点和标定点之间的水平方向夹角为α＝arctan(|px|/SnF)，垂直方向夹角为
将球机云台水平方向旋转角度α，垂直方向旋转角度β，球机画面和枪机画面的中心点重合；
假设枪机画面中线点对应的球机坐标为(Ox，Oy)，则：
if(PtzCurStepsH)＞0
Ox＝PtzCurStepsH-PtzTotalStepsH×α/PtzTotalAngleH
else
Ox＝PtzCurStepsH+PtzTotalStepsH×α/PtzTotalAngleH
if(PtzCurStepsV)＞0
Oy＝PtzCurStepsV-PtzTotalStepsV×β/PtzTotalAngleV
else
Oy＝PtzCurStepsV+PtzTotalStepsV×β/PtzTotalAngleV
根据上述计算得到的枪机画面中心点对应的球机坐标为(Ox，Oy)，完成枪球坐标系的标定。
在进一步的实施方式中，步骤S42中，还包括通过标定枪机画面中多个点得到枪机画面中心点对应的球机坐标(Ox，Oy)：
对枪机画面中多个标定点枪球坐标系的标定，假设枪机画面中多个标定点的坐标集合矩阵为P＝[(px1，py1)，(px2，py2)，(px3，py3)...]，对枪机画面中标定点矩阵进行标定，得到枪机画面中心点的球机坐标矩阵为MO＝[(Ox1，Oy1)，(Ox2，Oy2)，(Ox3，Oy3)...]，枪球定位时根据枪机当前坐标筛选出标定点矩阵P中距离最近的两个标定点对应的球机中心点，然后取平均值，得到对应的球机中心点坐标为(Ox，Oy)＝[AVG(MOMinDis(P)1，MOMinDis(P)2)]。
在进一步的实施方式中，步骤S3与S4之间还包括客户端在发送枪机画面标定点的坐标(x，y)之前先将坐标归一化到像素-2047～2047之间。
在进一步的实施方式中，步骤S4中，所述监控区域为感兴趣区域，球机根据感兴趣区域面积大小自适应调节镜头焦距放大或缩小至对应的倍数，使感兴趣区域铺满客户端屏幕。
在进一步的实施方式中，根据感兴趣区域进行枪球定位包括：客户端向球机发送感兴趣区域坐标(Cx，Cy)，同时将坐标归一化到像素-2047～2047之间，感兴趣区域大小为(Cw，Ch)；
使用球机中心点计算出标定点的球机坐标(DsTx，DsTy)：
if(Cx)＞0
DSTx＝Ox-PtzTotalStepsH×arctan(|Cx×streamWidth×SnPixSize/4095|/SnF)/PtzTotalAngleH
else
DSTx＝Ox+PtzTotalStepsH×arctan(|Cx×streamWidth×SnPixSize/4095|/SnF)/PtzTotalAngleH
if(cy)＞0
球机驱动水平电机和垂直电机到达坐标(DsTx，DsTy)，完成水平垂直方位定位。
在进一步的实施方式中，步骤S4中，枪机及球机能够根据光线强弱自动启动夜视功能；在启动夜视功能后，能够自动识别人型或者明火；当确定标定点后，自动开启追踪算法。
在进一步的实施方式中，所述追踪算法包括多人跟踪优先排序、跟踪停止判断、多种跟踪模式以及多球机交互跟踪。
第二方面，本发明还提供了一种采用上述一对多枪球联动方法的联动***，包括：
定位单元，所述定位单元包括地面定位基站及卫星定位***，以对枪机以及球机的位置进行定位；
边缘计算单元，所述边缘计算单元用于使枪机主动连接和登录球机，并进行枪球坐标系的计算以及标定；
客户端，所述客户端用于显示枪机以及球机画面，手动选取标定点及感兴趣区域以及使标定点在枪机画面及球机画面中心重合；
监控单元，所述监控单元包括集成式枪球一体机，所述枪球一体机包括一台枪机以及不低于两台的球机。
第三方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面所述联动方法的步骤。
第四方面，本发明公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述联动方法的步骤。
本发明提供的一对多枪球联动方法及联动***，通过将一台枪机与多个球机集成设置在一起，并通过单台枪机连接控制多台球机，能够有效满足现场监控的多广域以及高精度的实际需求。
在监控过程中，通过对感兴趣区域的标定点进行实时监控，以及包括多种形式的跟踪，结合枪球机之间的互联，能够有效提高监控效果，能够实现对监控范围内的自动监测。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一对多枪球联动方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一对多枪球联动***的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在......时”或“当......时”或“响应于确定”。
图1为本发明实施例公开的一种一对多枪球联动方法的流程示意图，参照图1所示，所述方法包括如下步骤：
S1、将一个枪机主动连接和登录多个球机；
S2、枪机向多个球机推送枪机视频采集参数；
S3、标定枪球坐标系，通过标定枪机画面中的至少一点得到枪机画面中心点对应的其中一个球机的坐标；
S4、通过对应的球机对现场进行监控。
本发明的一对多枪球联动方法，主要应用于施工现场的监控，对施工现场的操作人员以及实时状况进行监控。
在监控过程中，通过一台枪机同时主动连接及登录多台球机的形式，能够使一台枪机同时控制不同的多台球机，并通过枪球机互联的跟踪算法，有效实现了多个球机监控的转换。
本实施例中通过边缘计算的形式，能够使枪机主动连接和登录球机，并通过边缘计算实现枪球机坐标系的标定。
在标定枪球坐标系之前，一台枪机同时将枪机的视频采集参数推送给多个不同的球机，视频采集参数包括枪机镜头焦距、枪机CMOS传感器的像素尺寸以及枪机预览画面的视频分辨率。
枪球坐标系的标定，主要通过标定客户端枪机画面中的至少一点得到枪机画面中心点对应的其中一个球机的坐标，进而通过该对应的球机对现场进行实时监控。
枪机画面中的标定点可以通过自动标定的形式进行，也可通过手动标定的形式确定感兴趣区域或者标定点。
其中，自动标定包括通过移动监测以及人型判断确定客户端枪机画面中的标定点；通过自动标定的形式，能够在画面中实现对人型操作人员的标定，并实现移动监测的自动追踪，也可通过设置不同的图形参数或者特征数据对明火或者其他突发事件进行标定，有效提高了智能性。
手动标定包括在客户端枪机画面中人工选取确定标定点，以确定实时监控的标定目标。
在通过人工标定或者自动标定在枪机画面中确定标定点后，通过客户端将枪机画面标定点的坐标(x，y)发送给相应的球机，包括：
在客户端使用上下左右控制命令，控制球机画面的中心点和枪机画面十字花标定图标重合；
操作客户端给球机发送定位指令，客户端将枪机画面标定点的坐标(x，y)发送给球机。
对应的球机接收到客户端发送的定位指令后，将客户端枪机画面上确定的标定点坐标(x，y)转换为球机云台的电机坐标；然后通过球机执行定位动作，对监控区域进行实时监控。
具体地，球机收到客户端发送的定位指令后，首先查询云台水平方向当前坐标PtzCurStepsH，垂直方向当前坐标PtzCurStepsV；并查询云台水平方向总步数PtzTotalStepsH；水平方向总角度PtzTotalAngleH；垂直方向总步数PtzTotalStepV，垂直方向总角度PtzTotalAngleV；
然后根据枪机推送到球机的参数得到客户端视频预览画面在CMOS传感器上的对应投影长度为StreamWidth×SnPixSize，宽度为StreamHeight×SnPixSize；假定标定点在感光CMOS传感器上的对应坐标点B(px，py)，则：
px＝x×StreamWidth×SnPixSize/4095
py＝y×StreamHeight×SnPixSize/4095
假设镜头焦距为f，则枪机中心点和标定点之间的水平方向夹角为α＝arctan(|px|/SnF)，垂直方向夹角为
将球机云台水平方向旋转角度α，垂直方向旋转角度β，球机画面和枪机画面的中心点重合；
假设枪机画面中线点对应的球机坐标为(Ox，Oy)，则：
if(PtzCurStepsH)＞0
Ox＝PtzCurStepsH-PtzTotalStepsH×α/PtzTotalAngleH
else
Ox＝PtzCurStepsH+PtzTotalStepsH×α/PtzTotalAngleH
if(PtzCurStepsV)＞0
Oy＝PtzCurStepsV-PtzTotalStepsV×β/PtzTotalAngleV
else
Oy＝PtzCurStepsV+PtzTotalStepsV×β/PtzTotalAngleV
根据上述计算得到的枪机画面中心点对应的球机坐标为(Ox，Oy)，完成枪球坐标系的标定。
为了提高枪球定位的准确性，除了通过标定点来确定枪机画面中心点对应的球机坐标为(Ox，Oy)，还可以通过标定枪机画面中多个点得到枪机画面中心点对应的球机坐标(Ox，Oy)：
对枪机画面中多个标定点枪球坐标系的标定，假设枪机画面中多个标定点的坐标集合矩阵为P＝[(px1，py1)，(px2，py2)，(px3，py3)...]，对枪机画面中标定点矩阵进行标定，得到枪机画面中心点的球机坐标矩阵为MO＝[(Ox1，Oy1)，(Ox2，Oy2)，(Ox3，Oy3)...]，枪球定位时根据枪机当前坐标筛选出标定点矩阵P中距离最近的两个标定点对应的球机中心点，然后取平均值，得到对应的球机中心点坐标为(Ox，Oy)＝[AVG(MOMinDis(P)1，MOMinDis(P)2)]。
通过多点标定的形式，能够有效通过在枪机画面中的多个点位来还原枪机画面中心点对应的球机坐标，更广泛应用于具体的监控中。
需要指出，为了保证球机采集图像的清晰度，以及使枪球坐标系在转换中保持一致，在发送枪机画面标定点的坐标(x，y)之前需要先将坐标归一化到像素-2047～2047之间。
在通过球机对监控范围进行监控时，球机能够根据用户在客户端上枪机画面中人工手动划出感兴趣区域的面积大小自适应调节镜头焦距放大或缩小至对应的倍数，使感兴趣区域铺满客户端屏幕。
进一步地，球机经收到枪机定位指令后，将枪机坐标转换成球机坐标，然后调用球机进行对焦放大，锁定目标行为，识别行为后进一步聚焦头部识别人脸，从最大程度上保证视频信息的质量。
在对感兴趣区域进行监控时，根据感兴趣区域进行枪球定位包括：客户端向球机发送感兴趣区域坐标(Cx，Cy)，同时将坐标归一化到像素-2047～2047之间，感兴趣区域大小为(Cw，Ch)；
使用球机中心点计算出标定点的球机坐标(DsTx，DsTy)：
if(Cx)＞0
DSTx＝Ox-PtzTotalStepsH×arctan(|Cx×streamWidth×SnPixSize/4095[/SnF)/PtzTotalAngleH
else
DSTx＝Ox+PtzTotalStepsH×arctan(|Cx×streamWidth×SnPixSize/4095|/SnF)/PtzTotalAngleH
if(Cy)＞0
球机驱动水平电机和垂直电机到达坐标(DsTx，DsTy)，完成水平垂直方位定位。
上述枪球坐标系的定位均是通过边缘计算来进行，通过一对多枪球联动，能够根据不同的监控要求通过一台枪机指挥多路单独的或者同时多个球机进行监控，相较于分散的单对单枪球控制形式，以及枪球机分散的监控形式，能够及时地变换监控模型，极大改善了现场监控状况，在保证增大监控角度范围的基础上提高了智能性。
本发明中的球机的监控过程是由不同的算法以及逻辑进行控制的，球机能够自动识别摄像头是否启动夜视功能；在摄像头启动夜视功能后，还能识别人型或者明火，达到良好的监控效果。
当通过自动或者人工检测以及框选到标定点及监控目标后，通过边缘计算开启跟踪算法，跟踪算法包括不同监控跟踪要求条件以及不同的跟踪模式：
其中，多人跟踪优先排序条件包括：全景摄像头中出现多目标需要跟踪，顺序条件满足：
a.人工点击的目标优先跟踪；
b.非人工点击的目标，按照全景摄像头中区域安全等级进行排序列队；
c.同一安全等级区域中的人员随机列队。
根据上述优先级针对性地选择跟踪。
跟踪停止条件包括：
a.目标物在摄像头成像的画面中且算法一直稳定跟踪，持续时间超过10s后停止跟踪该目标；
b.目标物在摄像头成像的画面中且算法一直稳定跟踪，持续时间未超过10s但目标物丢失，丢失时间未超过2s目标物重新回归视野，跟踪持续到从该时间点为起点的10s后；
c.目标物在摄像头成像的画面中且算法一直稳定跟踪，持续时间未超过10s但目标物丢失，丢失时间超过2s，跟踪停止；
d.手动重置，所有目标物停止跟踪，重新开启跟踪算法。
可根据不同跟踪需要进行调整。
追踪算法还包括调用云台所需的PTZ坐标计算以及时序计算等。
不同的跟踪模式包括：手动全景跟踪、智能全景跟踪、手动分景跟踪、智能分景跟踪以及Smart事件跟踪等。
在球机跟踪过程中，包括单球机跟踪以及多球机跟踪两种形式：
多个单球机跟踪交互逻辑：
1.倍率控制方式根据目标框变倍、垂直角度变倍；(可选)
2.跟踪倍率系数(15-50)(可选)
3.跟踪置信度低停止间隔(15-60秒)(可选)
4.跟踪置信度低降速间隔(0-60秒)(可选)
5.跟踪持续时间(0-300秒)(可选)
6.目标物：人/车/(智能跟踪/smart事件跟踪)(可选)
7.智能全景跟踪/智能分景跟踪：目标物检测算法支持手动重置和自动重置，其中自动重置规则：a球机完成某次跟踪后，启动全景(球机)摄像头中的目标检测；
8.活动目标：根据事件危险等级进行跟踪；
9.手动全景跟踪/手动分景跟踪：目标物手动画出框进行跟踪，跟踪结束后停留在该位置，当物体再次出现则继续跟踪，跟踪持续时间超过“跟踪持续时间”后回归初始位置。
多球机交互跟踪逻辑：
1.支持全景/枪机画面中划分区域，根据划分的区域设置安全等级；安全等级高的区域优先启动跟踪功能；
2.单摄像头同一时间支持一种类型的跟踪功能；
3.单摄像头启动某一类型跟踪后，逻辑服从单球机交互逻辑；
4.全景跟踪：如果有多个球机未启动跟踪功能，则根据摄像头位置信息计算摄像头成像中心与目标物的角度，计算出每个球机转动所需要的时间，根据时间选择最短时间球机，启动跟踪；如果所有球机都在跟踪状态，则根据最终跟踪结束的时间进行排序，第一个结束的球机启动二次跟踪。
通过边缘计算中的跟踪算法，能够依据现场实际的监控要求，可选择地进行设置，以达到扩宽应用范围以及提高监控灵活性的技术效果，这里不再赘述。
在球机获取到视频信息后，通过对视频流进行深度处理，包括身份信息展示，即AI识别的人员ID信息叠加在画面帧上进行转播，以及OSD编码，对违章记录硬编码进画面帧，便于nvr结构化查询，能够更加直接地进行违规人员身份的显示，提高应用的便捷性。
通过本发明中一对多枪球联动方法，能够有效提高施工现场的科学管理能力，实现在第一时间内对违规人员以及突发事故进行响应处理，保证了施工现场的安全性。
图2是本发明公开的一种采用上述一对多枪球联动方法的联动***的结构示意图，该联动***包括：
定位单元101，所述定位单元包括地面定位基站及卫星定位***，以对枪机以及球机的位置进行定位；
边缘计算单元102，所述边缘计算单元用于使枪机主动连接和登录球机，并进行枪球坐标系的计算以及标定；
客户端103，所述客户端用于显示枪机以及球机画面，手动选取标定点及感兴趣区域以及使标定点在枪机画面及球机画面中心重合；
监控单元104，所述监控单元包括集成式枪球一体机，所述枪球一体机包括一台枪机以及不低于两台的球机。
该联动***主要由上述三个单元构成，从而实现一对多枪球之间的互联，通过边缘计算单元进行的枪球互联、枪球坐标系的标定以及跟踪算法的计算等边缘计算，能够在一定程度上拓宽监控的适用范围，提高智能性。
具体实施时，以上各个模块可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
优选地，边缘计算通过4G、5G、lora的网络进行通讯传输，可就近部署在现场，使计算和数据存储更接近收集它的设备。
图3是本发明公开的一种计算机设备的结构示意图。参考图3所示，该计算机设备包括：输入装置63、输出装置64、存储器62和处理器61；所述存储器62，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61执行，使得所述一个或多个处理器61实现如上述实施例提供的一种联动方法；其中输入装置63、输出装置64、存储器62和处理器61可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器62作为一种计算设备可读写存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本申请实施例所述的一种联动方法对应的程序指令；存储器62可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等；此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件；在一些实例中，存储器62可进一步包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置63可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入；输出装置64可包括显示屏等显示设备。
处理器61通过运行存储在存储器62中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理。
上述提供的计算机设备可用于执行上述实施例提供的一种一对多枪球联动方法，具备相应的功能和有益效果。
本申请实施例还提供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如上述实施例提供的一种联动方法，存储介质是任何的各种类型的存储器设备或存储设备，存储介质包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机***存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等；存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合；另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机***中，或者可以位于不同的第二计算机***中，第二计算机***通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机***；第二计算机***可以提供程序指令给第一计算机用于执行。存储介质包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机***中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上实施例所述的一种联动方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的一种联动方法中的相关操作。
最后应说明的是：虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种***模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和***通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。
由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种一对多枪球联动方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将一个枪机主动连接和登录多个球机；
S2、枪机向多个球机推送枪机视频采集参数；
S3、标定枪球坐标系，通过标定枪机画面中的至少一点得到枪机画面中心点对应的其中一个球机的坐标；
S4、通过对应的球机对现场进行监控。
2.根据权利要求1所述的联动方法，其特征在于，步骤S1中，通过边缘计算使枪机主动连接和登录球机。
3.根据权利要求1所述的联动方法，其特征在于，步骤S2中，枪机向球机推送的枪机视频采集参数包括枪机镜头焦距、枪机CMOS传感器的像素尺寸以及枪机预览画面的视频分辨率。
4.根据权利要求1所述的联动方法，其特征在于，步骤S3中的标定枪机画面中的至少一点包括通过自动标定或者手动标定确定标定点，所述自动标定包括通过移动监测以及人型判断确定客户端枪机画面中的标定点；所述手动标定包括在客户端枪机画面中人工选取确定标定点；
在确定标定点后，通过客户端将枪机画面标定点的坐标发送给相应的球机，包括：
S31、在客户端使用上下左右控制命令，控制球机画面的中心点和枪机画面十字花标定图标重合；
S32、操作客户端给球机发送定位指令，客户端将枪机画面标定点的坐标(x,y)发送给球机。
5.根据权利要求4所述的联动方法，其特征在于，步骤S4中，通过对应的球机对现场进行监控的步骤包括：
S41、球机接收到客户端发送的定位指令；
S42、将客户端枪机画面上确定的标定点坐标转换为球机云台的电机坐标；
S43、球机执行定位动作，驱动球机上的电机到达与监控区域相符的位置；
S44、对监控区域进行实时监控。
6.根据权利要求5所述的联动方法，其特征在于，步骤S42中，球机收到客户端发送的定位指令后，首先查询云台水平方向当前坐标PtzCurStepsH，垂直方向当前坐标PtzCurStepsV；并查询云台水平方向总步数PtzTotalStepsH；水平方向总角度PtzTotalAngleH；垂直方向总步数PtzTotalStepV，垂直方向总角度PtzTotalAngleV；
然后根据枪机推送到球机的参数得到客户端视频预览画面在CMOS传感器上的对应投影长度为StreamWidth×SnPixSize，宽度为StreamHeight×SnPixSize；假定标定点在感光CMOS传感器上的对应坐标点B(px，py)，则：
px＝x×StreamWidth×SnPixSize/4095
py＝y×StreamHeight×SnPixSize/4095
假设镜头焦距为f，则枪机中心点和标定点之间的水平方向夹角为α＝arctan(|px|/SnF)，垂直方向夹角为
将球机云台水平方向旋转角度α，垂直方向旋转角度β，球机画面和枪机画面的中心点重合；
假设枪机画面中线点对应的球机坐标为(Ox，Oy)，则：
if(PtzCurStepsH)＞0
Ox＝PtzCurStepsH-PtzTotalStepsH×α/PtzTotalAngleH
else
Ox＝PtzCurStepsH+PtzTotalStepsH×α/PtzTotalAngleH
if(PtzCurStepsV)＞0
Oy＝PtzCurStepsV-PtzTotalStepsV×β/PtzTotalAngleV
else
Oy＝PtzCurStepsV+PtzTotalStepsV×β/PtzTotalAngleV
根据上述计算得到的枪机画面中心点对应的球机坐标为(Ox，Oy)，完成枪球坐标系的标定。
7.根据权利要求5所述的联动方法，其特征在于，步骤S42中，还包括通过标定枪机画面中多个点得到枪机画面中心点对应的球机坐标(Ox，Oy)：
对枪机画面中多个标定点枪球坐标系的标定，假设枪机画面中多个标定点的坐标集合矩阵为P＝[(px1，py1)，(px2，py2)，(px3，py3)...]，对枪机画面中标定点矩阵进行标定，得到枪机画面中心点的球机坐标矩阵为MO＝[(Ox1，Oy1)，(Ox2，Oy2)，(Ox3，Oy3)…]，枪球定位时根据枪机当前坐标筛选出标定点矩阵P中距离最近的两个标定点对应的球机中心点，然后取平均值，得到对应的球机中心点坐标为(Ox，Oy)＝[AVG(MOMinDis(P)1，MOMinDis(P)2)]。
8.根据权利要求5所述的联动方法，其特征在于，步骤S3与S4之间还包括客户端在发送枪机画面标定点的坐标(x，y)之前先将坐标归一化到像素-2047～2047之间。
9.根据权利要求5所述的联动方法，其特征在于，步骤S4中，所述监控区域为感兴趣区域，球机根据感兴趣区域面积大小自适应调节镜头焦距放大或缩小至对应的倍数，使感兴趣区域铺满客户端屏幕；
根据感兴趣区域进行枪球定位包括：客户端向球机发送感兴趣区域坐标(Cx，Cy)，同时将坐标归一化到像素-2047～2047之间，感兴趣区域大小为(Cw，Ch)；
使用球机中心点计算出标定点的球机坐标(DsTx，DsTy)：
if(Cx)＞0
DSTx＝Ox-PtzTotalStepsH×arctan(|Cx×streamWidth×SnPixSize/4095|/SnF)/PtzTotalAngleH
else
DSTx＝Ox+PtzTotalStepsH×arctan(|Cx×streamWidth×SnPixSize/4095|/SnF)/PtzTotalAngleH
if(Cy)＞0
球机驱动水平电机和垂直电机到达坐标(DsTx,DsTy)，完成水平垂直方位定位；
枪机及球机能够根据光线强弱自动启动夜视功能；在启动夜视功能后，能够自动识别人型或者明火；当确定标定点后，自动开启追踪算法；
所述追踪算法包括多人跟踪优先排序、跟踪停止判断、多种跟踪模式以及多球机交互跟踪。
10.一种一对多枪球联动***，采用权利要求1-9中任一项所述的一对多枪球联动方法，其特征在于，包括：
定位单元，所述定位单元包括地面定位基站及卫星定位***，以对枪机以及球机的位置进行定位；
边缘计算单元，所述边缘计算单元用于使枪机主动连接和登录球机，并进行枪球坐标系的计算以及标定；
客户端，所述客户端用于显示枪机以及球机画面，手动选取标定点及感兴趣区域以及使标定点在枪机画面及球机画面中心重合；
监控单元，所述监控单元包括集成式枪球一体机，所述枪球一体机包括一台枪机以及不低于两台的球机。
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