专利名称：智能监控的实现方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及监控技术，特别涉及智能监控的实现方法和装置。
背景技术：
地理信息系统(GIS :Geographic Information System)，有时也称为地学信息系统，或者资源与环境信息系统，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，其被广泛应用在各个不同领域，其在计算机硬件、软件支持下，能够对整个或者部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述。目前，各大视频监控厂商都集成了 GIS功能，换言之，GIS功能广泛应用在监控系统中。在GIS功能中运用电子地图可以一目了然的管理和查询监控系统中的摄像机。通常，在该运用的电子地图中，摄像机单独作为一个图标层，这相对于传统的非电子地图管理而言，能够直观地显示和管理摄像机。参见图1，图1为现有的基于GIS功能形成的适用于监控系统的电子地图示意图。在该图1所示的电子地图中，摄像机利用EC来标识，其作为一个独立的图标层。根据图1所示的电子地图可以很清晰地看出分布在龙井路两侧的摄像机，比如 EC2016_99_04、EC2016HC_103_001 等。基于图1所示的电子地图，现有的监控方法为当用户想查看某一地理位置(记为被监控位置)处的监控实况时，则首先需要确定该被监控位置处是否有摄像机，如果是，则通过点击该摄像机功能选项中的“实时监控到窗格”调出该摄像机监控的实况画面。比如用户想查看图1所示的杭州疗养院附近的监控实况，则首先确定该杭州疗养院附近是否有摄像机，如图1所示，该杭州疗养院附近存在摄像机即EC2016HC_103_001，则调出该摄像机即EC2016HC_103_001的功能选项，具体如图2所示，之后，点击EC2016HC_103_001功能选项中的“实时监控到窗格”调出EC2016HC_103_001监控的实况画面。但是，现有的监控方法中如果要调整被监控位置处的摄像机，就必须到现场，不能利用摄像机的可视范围和电子地图进行空间运算来远程调整摄像机，也就是说，无法实现监控的智能化，更不能实现通过预估路线和速度来动态监控目标点的功能。
发明内容
本发明提供了智能监控的实现方法和装置，以便实现自动调整可用的摄像机，实现监控智能化。本发明提供的技术方案包括一种智能监控的实现方法，包括以下步骤A，选择用于监控被监控位置的摄像机；B，确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数，发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。一种智能监控的实现装置，所述装置应用于上述方法，所述装置包括
选择单元，选择用于监控所述被监控位置的摄像机；确定单元，用于确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数；发送单元，用于发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。一种智能监控的实现方法，包括以下步骤在预先构建的地图拓扑图层上确定被监控目标移动的行进路线；当预设的计算时间到达时，计算所述被监控目标当前距所述行进路线上起始位置的路径距离；根据所述起始位置和所述路径距离计算所述被监控目标当前所处的位置；将计算出的位置确定为被监控位置，选择用于监控所述被监控位置的摄像机；确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数，发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。一种智能监控的实现装置，所述装置应用于上述方法，包括路线确定单元，用于在预先构建的地图拓扑图层上确定被监控目标移动的行进路线.
一入 ，计算单元，用于当预设的计算时间到达时，计算所述被监控目标当前距所述行进路线上起始位置的路径距离；摄像机确定单元，用于根据起始位置和所述路径距离计算所述被监控目标当前所处的位置，将计算出的位置确定为被监控位置，选择用于监控所述被监控位置的摄像机；参数确定单元，用于确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数；参数发送单元，用于发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。由以上技术方案可以看出，本发明中，通过输入被监控位置比如点、线、矩形等就可以调动符合条件的摄像机，解决了传统电子地图无法按摄像机可视范围查询有效摄像机的问题；并且，本实施例通过确定摄像机监控被监控位置时所需要的调整参数，并根据该调整参数动态转动该摄像机，这显然实现了监控智能化；进一步地，本发明通过对行进路线和被监控目标行进速度的估计，自动调用符合条件的摄像机和动态转动该摄像机，实现动态智能监控被监控目标。
图1为现有的基于GIS功能形成的适用于监控系统的电子地图示意图；图2为现有摄像机的功能选项示意图；图3为本发明实施例提供的基本流程图；图4为本发明实施例提供的第一流程图；图fe至5c为本发明实施例提供的输入地理位置的示意图；图5d为本发明实施例提供的输入地理位置为线时转换监控点位置示意图；图k为本发明实施例提供的计算摄像机云台横向角度的示意图；图5f为本发明实施例提供的计算摄像机云台纵向角度的示意图；图6为本发明实施例提供的第二流程图7为本发明实施例提供的建立摄像机子可视范围地理模型示意图；图8为本发明实施例提供的第三流程图；图9a至图9b分别为道路拓扑处理之前的示意图和道路拓扑处理之后的示意图；图10为本发明实施例提供的装置结构图；图11为本发明实施例提供的另一装置结构图。
具体实施例方式众所周知，摄像机具有一定的可视范围，再加上摄像机包含的云台，变焦镜头等， 更容易扩大摄像机的可视范围。基于此，本发明利用摄像机的可视范围并结合地理信息系统的空间处理能力，通过直接输入被监控位置合理调动摄像机，并在被监控位置发生变化时，动态调整摄像机角度，以实现智能监控。为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。参见图3，图3为本发明实施例提供的基本流程图。如图3所示，该流程可包括以下步骤步骤301，选择用于监控该被监控位置的摄像机。这里，步骤301中被监控位置具体实现时可为点(具体为点的地理坐标)、路线或者矩形区域，至于如何输入可参见图fe至5c所示。本步骤301中的选择具体实现时可有多种方式，较佳的方式可分别参见图4所示的步骤402至步骤403 ；或者图6所示的步骤602，这里不再详述。步骤302，确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数，发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。这里，步骤302确定的调整参数具体可为摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和摄像机镜头的变焦倍数，至于具体如何确定，较佳的方式可分别参见图4所示的步骤404至步骤406 ；或者图6所示的步骤603至步骤605，这里不再详述。以上对本发明实施例提供的方法进行了简单描述，下面对本发明实施例提供的方法进行详细描述。参见图4，图4为本发明实施例提供的第一流程图。该流程中，主要是根据被监控位置和用于监控该被监控位置的摄像机的位置来计算摄像机云台的转动角度和摄像机镜头的变焦倍数，之后，将计算结果发送给摄像机，以使摄像机根据计算结果自动调整，以便准确监控被监控位置。如图4所示，该流程可包括以下步骤步骤401，接收用户输入的被监控位置。这里，被监控位置具体实现时可为地理坐标(实质上为点，具体可为经纬度坐标、 大地坐标、城市坐标等)、路线比如一条道路等、或者矩形区域等。如果步骤401输入的被监控位置为地理坐标即为点，则输入的操作具体为用鼠标在电子地图上点击被监控位置，具体如图如所示的矩形框中的箭头；如果步骤401输入的被监控位置为路线，则输入操作具体为在电子地图上点击该路线，具体如图恥所示的粗线；如果步骤401输入的被监控位置为矩形区域，则输入操作具体为在电子地图上点击所述被监控位置对应的矩形区域，具体如图5c所示的矩形。CN 102263933 A
说明书
4/11 页步骤402，确定被监控位置对应的监控点位置。这里，如果步骤401输入的被监控位置为地理坐标即为点，则执行到本步骤402 时，直接将该点本身确定为监控点位置；如果步骤401输入的被监控位置为路线，则执行到本步骤402时，需要将该路线转换为点，具体为确定该路线上和预先构建的摄像机最大可视范围图层中摄像机的最大可视范围相交的部分，将该相交部分的中点确定为该路线对应的监控点位置。需要说明的是， 这里所述的摄像机最大可视范围图层是预先构建的，其包含了各个摄像机的最大可视范围地理模型，其中，摄像机的最大可视范围地理模型是基于摄像机所有可能的可视范围构建的，具体如何构建在下文进行描述。基于此，上述路线和摄像机的最大可视范围相交实质上为该路线和摄像机的最大可视范围地理模型相交。比如，图5d所示，若在步骤401中输入的线为AB，则在步骤402中，首先确定出该输入的线AB与摄像机最大可视范围图层中摄像机最大可视范围地理模型相交的部分为CD，之后，将CD的中点作为输入线AB对应的监控点位置。需要说明的是，路线可能和多个摄像机的最大可视范围地理模型相交，比如分别与摄像机2和摄像机3的最大可视范围地理模型相交，则针对相交的每一最大可视范围地理模型，确定该路线上与该最大可视范围地理模型相交部分的中点为该路线对应的监控点位置。也就是说，如果该路线与N个摄像机的最大可视范围地理模型相交，相应地，该路线对应的监控点位置的个数就为N。基于此，当该路线存在多个对应的监控点位置时，本实施例可针对每一个监控点位置执行下述步骤；也可以从该多个监控点位置中选择出一个来执行下述步骤。如果步骤401输入的被监控位置为矩形，则执行到本步骤402时，需要将该矩形转换为点，具体为将该矩形的中心点坐标确定为该矩形对应的监控点位置，其中，该矩形的中心点坐标依据该矩形的左下角坐标和右上角坐标或者该矩形的左上角坐标和右下角坐标得到。以矩形的中心点坐标依据该矩形的左下角坐标和右上角坐标得到为例，则若矩形的左下角坐标为(xl，yl)，左上角坐标为(x2，y2)，右上角坐标为(x3，y3)，右下角坐标为 (x4，y4)，则该矩形的中心点坐标为((xl+x3)/2, (yl+y3)/2)。步骤403，在预先构建的摄像机最大可视范围图层中选择所述监控点位置当前所处的摄像机最大可视范围所对应的摄像机为用于监控所述被监控位置的摄像机。也就是说，步骤403实质上为将步骤402中的监控点位置和摄像机最大可视范围图层中各个摄像机的最大可视范围地理模型做空间运算，如果有交集，则确定具有该最大可视范围地理模型的摄像机为用于监控该被监控位置的摄像机。步骤404，根据步骤403确定出的摄像机的位置和步骤402确定出的监控点位置， 计算该摄像机云台的横向转动角度。这里，步骤402得到的监控点位置通过坐标(xl，yl)来表示，步骤403确定出的摄像机的位置通过坐标(x2，y2)来表示，其中，xl, x2为横坐标，yl, y2为纵坐标，基于此，如果步骤404确定出的摄像机从上到下投影，且摄像机云台的横向转动角度沿顺时针方向逐渐变大，具体参见图5e，这里，图^所示的坐标系为垂直于水平面的二维坐标系，其横坐标轴(即χ轴)为水平方向，纵坐标轴(即y轴)为竖直方向。基于此，步骤404可通过以下方式计算摄像机云台的横向转动角度(记为角A)
如果Χ2 = χ1 且 y2 = yl，则角 A = O 度；如果12 = 11且72<71，则角々=90度；如果x2 = xl 且 y2 > yl，则角 A = 270 度；如果x2 > xl 且 y2 < = y 1，则角 A = arctan (| y2-yl | / | x2_xl |) *360/2 π ；如果x2 < xl 且 y2 < = y 1，则角 A = 180-arctan (| y2-yl | / | x2_xl |) *360/2 π ；如果x2 < xl 且 y2 > = y 1，则角 A = 180+arctan (| y2-yl | / | x2_xl |) *360/2 π ；如果x2 > xl 且 y2 > = y 1，则角 A = 360-arctan (| y2-yl | / | x2_xl |) *360/2 π。步骤405，根据步骤403确定出的摄像机被安装的高度和步骤402确定出的监控点位置，计算摄像机云台的纵向转动角度。这里，如果步骤403确定出的摄像机被竖直安装，被安装的高度为H，这里，该摄像机被安装的高度垂直于摄像机竖直投影和监控点位置所在的平面，具体参见图5f。这里， 图5f所示的坐标系为三维坐标系，其由相互垂直的三个坐标轴即χ轴、y轴和ζ轴组成，其中，摄像机竖直投影和监控点位置处于χ轴和y轴组成的平面内，摄像机被安装的高度与ζ 轴平行，具体如图5f所示。基于此，如果摄像机云台纵向转动角度(记为角B)沿逆时针方向逐渐变大，则步骤405可通过以下方式计算摄像机云台的纵向转动角度(记为角B)当xl、x2、yl、y2 满足条件x2 = xl 且 y2 = yl 时，角 B = 0 ；当xl、x2、yl、y2 不满足所述条件时，角
权利要求
1.一种智能监控的实现方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 A，选择用于监控被监控位置的摄像机；B，确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数，发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被监控位置为点、路线或者矩形区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中的选择包括 All，确定所述被监控位置对应的监控点位置；A12，在预先构建的摄像机最大可视范围图层中选择所述监控点位置当前所处的摄像机最大可视范围所对应的摄像机为用于监控所述被监控位置的摄像机。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤All包括 如果所述被监控位置为点，则确定该点本身为所述监控点位置；如果所述被监控位置为路线，则先确定该路线上与摄像机最大可视范围图层中摄像机最大可视范围相交的部分，将该部分的中点确定为所述监控点位置；如果所述被监控位置为矩形区域，则确定该矩形区域的中心点坐标为所述监控点位置。
5.根据权利要求3或4任一所述的方法，其特征在于，所述步骤B中的调整参数为摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和摄像机镜头的变焦倍数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤B中的确定包括B11，根据所述摄像机的位置和所述监控点位置，计算摄像机云台的横向转动角度； B12，根据所述摄像机被安装的高度和所述监控点位置，计算摄像机云台的纵向转动角度；B13，根据所述摄像机的位置和所述监控点位置之间的监控距离确定摄像机镜头需要采用的变焦倍数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述监控点位置通过坐标(xl，yl)表示， 所述摄像机的位置通过坐标(x2，y2)表示，其中，xl, x2为横坐标，yl, y2为纵坐标，则，若所述摄像机从上到下投影，且摄像机的云台横向转动角度沿顺时针方向逐渐变大， 则所述步骤Bll通过下式计算摄像机云台横向转动角度如果x2 = xl且y2 = yl，则摄像机云台横向转动角度为0度； 如果x2 = xl且y2 < yl，则摄像机云台横向转动角度为90度； 如果x2 = xl且y2 > yl，则摄像机云台横向转动角度为270度； 如果x2 > xl且y2 < = yl,则摄像机云台横向转动角度为 arctan(|y2_yl|/|x2_xlI)氺360/2 π ；如果x2 < xl且y2 < = yl，则摄像机云台横向转动角度为180-arctan (| y2_yl | / | x2-χ |)*360/2 π ；如果x2 < xl且y2 >= yl，则摄像机云台横向转动角度为180+arctan (| y2-yl | / | x2-χ |)*360/2 π ；如果x2 > xl且y2 > = yl，则摄像机云台横向转动角度为360-arctan (| y2_yl | / | x2-χ |)*360/2 π ；若所述摄像机从水平方向投影，且摄像机的云台纵向转动角度沿逆时针方向逐渐变大，则所述步骤B 12通过下式计算摄像机云台纵向转动角度当xl、x2、yl、y2满足条件x2 = X1且y2 = yl时，所述摄像机云台纵向转动角度为 当xl、x2、yl、y2不满足所述条件时，所述摄像机云台纵向转动角度为
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B13包括计算所述摄像机的位置和所述监控点位置之间的监控距离；从预先设置的摄像机镜头变焦倍数与监控距离的对应关系中查找计算出的所述监控距离对应的镜头变焦倍数，将查找到的镜头变焦倍数确定为摄像机镜头需要采用的变焦倍数。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B中的选择包括在预先构建的摄像机最大可视范围图层中选择与所述被监控位置相交的摄像机最大可视范围所对应的摄像机为用于监控所述被监控位置的摄像机。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤B中的确定包括B21，在预先构建的摄像机子可视范围图层中确定出所述摄像机对应的所有子可视范围地理模型，从该所有子可视范围地理模型中选择出符合条件的子可视范围地理模型；B22，从建立所述摄像机子可视范围图层时设置的子可视范围地理模型和摄像机调整参数的对应关系中查找所述步骤Bll选择出的子可视范围地理模型对应的调整参数，将该查找到的调整参数确定为所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述摄像机子可视范围图层中摄像机的子可视范围地理模型是基于该摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和镜头变焦倍数建立的，其对应的调整参数为摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和摄像机镜头的变焦倍数。
12.根据权利要求3或9所述的方法，其特征在于，所述摄像机最大可视范围图层中摄像机的最大可视范围是基于该摄像机所有可能的可视范围确定的，摄像机的可视范围与摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和摄像机镜头的变焦倍数有关。
13.一种智能监控的实现方法，其特征在于，该方法包括以下步骤在预先构建的地图拓扑图层上确定被监控目标移动的行进路线；当预设的计算时间到达时，计算所述被监控目标当前距所述行进路线上起始位置的路径距离；根据所述起始位置和所述路径距离计算所述被监控目标当前所处的位置；将计算出的位置确定为被监控位置，选择用于监控所述被监控位置的摄像机；确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数，发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述地图拓扑图层通过以下步骤建立对需要实现地理信息监控区域范围内的道路进行矢量化处理，建立线图层；对完成矢量化处理的所有道路进行拓扑处理，形成地图拓扑图层。
15.一种智能监控的实现装置，其特征在于，所述装置应用于权利要求1所述的方法，所述装置包括选择单元，选择用于监控所述被监控位置的摄像机；确定单元，用于确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数；发送单元，用于发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述选择单元用于确定所述被监控位置对应的监控点位置；并在预先构建的摄像机最大可视范围图层中选择所述监控点位置当前所处的摄像机最大可视范围所对应的摄像机为用于监控所述被监控位置的摄像机。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述调整参数为摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和摄像机镜头的变焦倍数；所述确定单元包括横向角度计算子单元，用于根据所述摄像机的位置和所述监控点位置，计算摄像机云台的横向转动角度；纵向角度计算子单元，用于根据所述摄像机被安装的高度和所述监控点位置，计算摄像机云台的纵向转动角度；变焦倍数确定子单元，用于根据所述摄像机的位置和所述监控点位置之间的监控距离确定摄像机镜头需要采用的变焦倍数。
18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述选择单元用于在预先构建的摄像机最大可视范围图层中选择与所述被监控位置相交的摄像机最大可视范围所对应的摄像机为用于监控所述被监控位置的摄像机。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括地理模型选择子单元，用于在预先构建的摄像机子可视范围图层中确定出所述摄像机对应的所有子可视范围地理模型，从该所有子可视范围地理模型中选择出符合条件的子可视范围地理模型；调整参数查找子单元，用于从建立所述摄像机子可视范围图层时设置的子可视范围地理模型和摄像机调整参数的对应关系中查找所述地理模型选择子单元选择出的子可视范围地理模型对应的调整参数；调整参数确定子单元，用于将所述调整参数查找子单元查找到的调整参数确定为所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述摄像机子可视范围图层中摄像机的子可视范围地理模型是基于该摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和镜头变焦倍数建立的，所述调整参数查找子单元查找到的调整参数为摄像机云台的横向转动角度、纵向转动角度和摄像机镜头的变焦倍数。
21.一种智能监控的实现装置，其特征在于，所述装置应用于如权利要求13所述的方法，所述装置包括路线确定单元，用于在预先构建的地图拓扑图层上确定被监控目标移动的行进路线；计算单元，用于当预设的计算时间到达时，计算所述被监控目标当前距所述行进路线上起始位置的路径距离；摄像机确定单元，用于根据起始位置和所述路径距离计算所述被监控目标当前所处的位置，将计算出的位置确定为被监控位置，选择用于监控所述被监控位置的摄像机； 参数确定单元，用于确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数； 参数发送单元，用于发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。
全文摘要
本发明提供了智能监控的实现方法和装置，其中，一种方法包括以下步骤A，选择用于监控被监控位置的摄像机；B，确定所述摄像机监控所述被监控位置时需要的调整参数，发送所述调整参数至所述摄像机，以使所述摄像机根据所述调整参数自动调整来监控所述被监控位置。采用本发明，以便实现自动调整可用的摄像机，实现监控智能化。
文档编号H04N5/232GK102263933SQ20101018999
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者金何泉 申请人:杭州华三通信技术有限公司