一种将实时视频固定轨迹巡检中的场景自动定位坐标的方法与流程

本发明属于信息技术、自动化技术领域，具体涉及一种将实时视频固定轨迹巡检中的场景自动定位坐标的方法。

背景技术：

视频识别技术，主要包括前端视频信息的采集及传输、中间的视频检测和后端的分析处理三个环节。视频识别需要前端视频采集摄像机提供清晰稳定的视频信号，视频信号质量将直接影响到视频识别的效果。视频识别后再确定场景在显示屏幕的位置再进行标准。

但是现有的视频识别技术存在如下缺陷：

1、监控环境，如光线、视频效果对视频定位准确度影响大。

2、对不同的场景需通过机器识别反复学习，建立新的模型，难以保证短时间内达成高识别度。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种将实时视频固定轨迹巡检中的场景自动定位坐标的方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种将实时视频固定轨迹巡检中的场景自动定位坐标的方法，包括如下步骤；

s1、获取mse参数；

s2、确定视频显示区域坐标，将所需获取的场景作为参照物并手动对其进行标定，得到参照物坐标，并记录行进时间；

s3、根据获取的mse参数，同时进行步骤a和b；

a、计算巡检设备移动mse与屏幕视频中场景坐标匹配关系，确定屏幕视频中场景坐标并标注存储，不断更新场景坐标，实现场景跟踪显示；

b、计算巡检设备移动mse与屏幕视频显示区域坐标匹配关系，调用巡检设备运行时间，确定屏幕实时视频显示区域；

s4、对屏幕视频中场景坐标注和显示。

所述mse参数的获取方式为：从固定轨迹巡检设备中获取，所述mse参数包括启动时间、停止时间、行进时间、转弯角度、行进方向、速度、加速度和坡度。

或者，所述mse参数的获取方式为：巡检设备每一次重启时，为巡检设备设定一个初始状态mse并保存，获取该mse参数，所述mse参数包括启动时间、停止时间、行进时间、转弯角度、行进方向、速度、加速度和坡度。

当巡检设备运动过程中，同步更新mse，并记录为当前mse值。

具体地，所述步骤s2的具体实现方式为：

s1、将显示屏划分坐标，并手动取值，获得屏幕范围四角定位，四角坐标分别为z0(xn,ym)、z1(xm,ym)、z2(xn,yn)、z3(xm,yn)；

s2、将所需获取的场景作为参照物并手动对其标定，得到参照物坐标a(x4,yi)。

进一步地，所述步骤a的具体实现方法为：

s31、提取mse参数：启动时间t0、停止时间tn、行进时间t、行进方向u1、转弯角度α、速度v、加速度a和坡度p；

s32、对巡检设备进行如下操作：

a、前进或后退u1，速度v1，角度0，得到mse参数为：mse(u1,v1,0)；

计算出巡检设备mse(u1,v1,0)动作与屏幕坐标的关系：

匹配屏幕水平坐标：f(px)＝(xj-x4)/v1，px取v1；

匹配屏幕垂直坐标：f(py)＝(yi-ym)/v1，py取v1；

b、转弯，角度α，得到mse参数为：mse(α)；

计算出巡检设备水平旋角度α与屏幕坐标的关系为：f(x)＝(xi-x4)/α，x取α；

c、获取此时的坡度p＝β，得到mse参数为：mse(β)；

计算出巡检设备坡度β与屏幕坐标的关系为：f(y)＝(yi-ym)/β，y取β。

进一步地，所述步骤b的具体实现方法为：

由巡检设备mse(u1,v1,0)动作与屏幕坐标的关系、巡检设备水平旋角度α与屏幕坐标的关系、巡检设备坡度β与屏幕坐标的关系对巡检设备进行如下操作：

a1、前进或后退操作k3，屏幕坐标变化为：

z0(xn+f(px)*k3,ym+f(py)*k3)；

z1(xm+f(px)*k3,ym+f(py)*k3)；

z2(xn+f(px)*k3,yn+f(py)*k3)；

z3(xm+f(px)*k3,ym+f(py)*k3)；

b1、转弯k1，屏幕坐标变化为：

z0(xn+f(x)*k1,ym)；

z1(xm+f(x)*k1,ym)；

z2(xn+f(x)*k1,yn)；

z3(xm+f(x)*k1,ym)；

c1、坡度k2，屏幕坐标变化为：

z0(xn,ym+f(y)*k2)；

z1(xm,ym+f(y)*k2)；

z2(xn,yn+f(y)*k2)；

z3(xm,ym+f(y)*k2)。

进一步地，所述步骤s4的具体实现方式为：

s41、t0时开始启动，按既定轨迹移动；

s42、当巡检设备运动以后，调用计算出的计算巡检设备移动mse与屏幕视频显示区域坐标匹配关系，确定目标场景的坐标是否在z0、z1、z2、z3范围以内，若是，则执行步骤s43；若否，则执行步骤s44；

s43、运动到场景点位n，判断巡检设备是否运动到t(134……n)时间点，若是，则以时间t(134……n)参照，再调用计算出的巡检设备移动巡检设备移动mse与屏幕视频中场景坐标匹配关系，确定目标场景坐标并定位显示标注；若不是，则屏幕中不显示场景坐标和标注；

s44、屏幕中不显示标注。

本发明的有益效果为：

(1)本发明实现了固定轨迹巡检设备实时视频中场景位置的视频结构化。

(2)本发明便于在固定轨迹巡检时，海量视频中对场景位置的快速检索。

(3)本发明固定轨迹巡检时，对场景的坐标定位和标注，丰富了视频内容，便于监控人员熟悉监控环境。

(4)本发明固定轨迹巡检时，对坐标的自动定位，实现监控区域位置信息的可视化。

(5)本发明固定轨迹巡检时，只是对坐标数据处理，与图像处理定位方式相比，占用硬件资源少，便于海量视频处理。

(6)本发明只是对坐标数据处理，不受图像质量、光照条件影响，准确性高。

附图说明

图1是本发明-实施例屏幕范围四角坐标的示意图。

图2是本发明-实施例巡检设备mse(u1,v1,0)动作与屏幕坐标的关系图。

图3是本发明-实施例巡检设备水平旋角度α与屏幕坐标的关系图。

图4是本发明-实施例巡检设备坡度β与屏幕坐标的关系图。

图5是本发明-实施例既定轨迹示意图。

图6是本发明-实施例屏幕视频中场景坐标标注和显示示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例：

本实施例的一种将实时视频固定轨迹巡检中的场景自动定位坐标的方法，包括如下步骤：

第一步、获取mse参数。

mse(motionstateofequipment)及设备运动状态，含启动时间、停止时间、行进时间、转弯角度、行进方向、速度、加速度和坡度。

获取mse参数：启动时间t0、停止时间tn、行进时间t、行进方向(前：u，退：d)、转弯角度(α，α＝0-360°)、速度v、加速度a和坡度p。

mse参数的一种获取方式为：从固定轨迹巡检设备中获取。

mse参数的一种获取方式为：巡检设备每一次重启时，为巡检设备设定一个初始状态mse并保存，获取该mse参数，当巡检设备运动过程中，同步更新mse，并记录为当前mse值。

第二步、确定视频显示区域坐标，将所需获取的场景作为参照物并手动对其进行标定，得到参照物坐标，并记录行进时间。如图1所示。

(1)将显示屏划分坐标，并手动取值，获得屏幕范围四角定位，四角坐标分别为z0(xn,ym)、z1(xm,ym)、z2(xn,yn)、z3(xm,yn)；

(2)将所需获取的场景作为参照物并手动对其标定，得到参照物坐标a(x4,yi)；

第三步、根据获取的mse参数，计算巡检设备移动mse与屏幕视频中场景坐标匹配关系，确定屏幕视频中场景坐标并标注存储，不断更新场景坐标，实现场景跟踪显示。

(1)提取mse参数：启动时间t0、停止时间tn、行进时间t、行进方向u1、转弯角度(α，α＝0-360°)、速度v、加速度a和坡度p。

(2)对巡检设备进行如下操作：

a、前进或后退u1，速度v1，角度0，得到mse参数为：mse(u1,v1,0)；

如图2所示，计算出巡检设备mse(u1,v1,0)动作与屏幕坐标的关系：

匹配屏幕水平坐标：f(px)＝(xj-x4)/v1，px取v1；

匹配屏幕垂直坐标：f(py)＝(yi-ym)/v1，py取v1；

如果u1为前进，那么f(px)为正，和f(py)为负，反之f(px)为负，和f(py)为正。

b、转弯，角度α，得到mse参数为：mse(α)；

如图3所示，计算出巡检设备水平旋角度α与屏幕坐标的关系为：f(x)＝(xi-x4)/α，x取α；

c、获取此时的坡度p＝β，得到mse参数为：mse(β)；

如图4所示，计算出巡检设备坡度β与屏幕坐标的关系为：f(y)＝(yi-ym)/β，y取β。

第四步、根据获取的mse参数，计算巡检设备移动mse与屏幕视频显示区域坐标匹配关系，调用巡检设备运行时间tn，确定屏幕实时视频显示区域。

由如下关系对巡检设备进行如下操作：

巡检设备mse(u1,v1,0)动作与屏幕坐标的关系：

匹配屏幕水平坐标：f(px)＝(xj-x4)/v1，px取v1；

匹配屏幕垂直坐标：f(py)＝(yi-ym)/v1，py取v1；

巡检设备水平旋角度α与屏幕坐标的关系为：f(x)＝(xi-x4)/α，x取α；

巡检设备坡度β与屏幕坐标的关系为：f(y)＝(yi-ym)/β，y取β；

屏幕显示最大尺寸：水平＝xn-x0；垂直yn-y0；

a1、前进或后退操作k3，屏幕坐标变化为：

z0(xn+f(px)*k3,ym+f(py)*k3)；

z1(xm+f(px)*k3,ym+f(py)*k3)；

z2(xn+f(px)*k3,yn+f(py)*k3)；

z3(xm+f(px)*k3,ym+f(py)*k3)；

b1、转弯k1，屏幕坐标变化为：

z0(xn+f(x)*k1,ym)；

z1(xm+f(x)*k1,ym)；

z2(xn+f(x)*k1,yn)；

z3(xm+f(x)*k1,ym)；

c1、坡度k2，屏幕坐标变化为：

z0(xn,ym+f(y)*k2)；

z1(xm,ym+f(y)*k2)；

z2(xn,yn+f(y)*k2)；

z3(xm,ym+f(y)*k2)；

第五步、对屏幕视频中场景坐标注和显示。

t0时开始启动，按既定轨迹移动，如图5所示，当巡检设备运动以后，屏幕中图像将发生变换，场景在屏幕中坐标位置同样发生变化，调用计算出的计算巡检设备移动mse与屏幕视频显示区域坐标匹配关系，确定目标场景b(x，y)的坐标是否在z0、z1、z2、z3范围以内，若在z0、z1、z2、z3范围内，同时运动到场景点位n，以时间t(134……n)参照，再调用计算出的巡检设备移动巡检设备移动mse与屏幕视频中场景坐标匹配关系，确定目标场景坐标并定位显示标注，如图6所示；若不在z0、z1、z2、z3范围以内，说明需要定位的场景不在摄像机监控范围之内，屏幕中不会显示标注。当巡检设备运动到不在t(134……n)时间点时，屏幕不显示场景坐标和标注。

本发明创立了固定轨迹巡检设备巡检时间轴与屏幕视频中场景坐标状态的关系，当到达设定巡检时间点，启动坐标定位，并随时间更新坐标。

本发明创立了固定轨迹巡检设备的mse与屏幕视频显示区域坐标对应关系，固定轨迹巡检设备的运动，将对屏幕视频显示区域产生变化，特别是坡度与屏幕视频显示区域坐标关系，通过公式获得屏幕视频显示区域坐标，便于判定需要定位的场景是否在视频显示区域范围内，能够实现自动判定。

本发明创立了固定轨迹巡检设备的mse与屏幕视频中场景坐标的对应关系，固定轨迹巡检设备的运动将对屏幕视频中场景产生改变，特别是坡度与屏幕视频中场景坐标的对应关系，通过公式获得新的屏幕视频中场景的坐标，便于自动定对场景重新定位。

本发明对于无法获得固定轨迹巡检设备的mse值情况，通过对后端设定mse值与固定轨迹巡检设备运动状态对应，初设一个mse，并对巡检设备运动状态程进行记录，随时更新mse，从而获取mse单位变量，用于视频显示区域坐标对应关系公式和mse与屏幕视频中场景坐标匹配对应关系公式计算，获得相应结果。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。