专利名称：一种在监控系统中实现拉框缩放的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及监控技术，特别涉及一种在监控系统中实现拉框缩放的方法及装置。
背景技术：
在监控系统中，云台是一种常用的设备，它用于控制摄像机或其它设备的转动方向(注意只能转动，不能平移)。云台可以承载摄像机进行水平和垂直两个方向的转动。 云台内装两个电动机，这两个电动机一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。其中，水平方向转动的角度一般最大为350度，垂直方向转动的角度则有45度、35度、 75度等等。水平方向转动及垂直方向转动的角度大小可通过限位开关进行调整。监控系统的组成设备有客户端、服务器端和监控前端。其中监控前端包含监控前端编码器、云台和摄像机等设备，云台和监控前端编码器可以设置成一体机，也可以分立。云台通过云台解码器与监控前端编码器的串口或并口相连，来自客户端的指令通过服务器端发送到监控前端编码器，再由监控前端编码器将指令发送给云台来实现云台控制。 常用的云台指令有水平转动指令:Set Pan Position，指令字为0x4B ；垂直转动指令Set Tilt Position，指令字为0x4D。除了能够进行转动以外，云台还能够支持拉框放大功能。现有云台拉框放大功能的具体实现过程是用户从客户端发出用于进行拉框放大的指令，指定水平坐标、垂直坐标和变倍参数，云台执行该指令，从而实现图像的拉框放大。然而，不同厂家用于拉框放大的指令和该指令中所携带的参数各不相同，影响操作的灵活性。
发明内容
本发明提供了一种在监控系统中实现拉框缩放的方法及装置，以增强云台拉框缩放时定位的精度和灵活性。本发明提供的一种在监控系统中实现拉框缩放的方法，包括接收拉框缩放指令，所述指令中携带的参数包括缩放区域的中心点坐标、播放窗格的长度和播放窗格的宽度；向所述拉框缩放指令对应的云台所控制的摄像机获取摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离，根据所述拉框缩放指令中携带的参数和所述距离计算从所述播放窗格的中心点移动到所述缩放区域的中心点的转动角度；根据计算得到的转动角度向云台发出转动指令。本发明提供的一种在监控系统中实现拉框缩放的装置，包括指令接收模块、处理模块和指令发送模块；其中所述指令接收模块，用于接收拉框缩放指令，并将所接收到的拉框缩放指令发送给处理模块；所述指令中携带的参数包括缩放区域的中心点坐标、播放窗格的长度和播放窗格的宽度；
所述处理模块，用于向所述拉框缩放指令对应的云台所控制的摄像机获取摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离，并根据所述拉框缩放指令中携带的参数和所述距离计算从所述播放窗格的中心点移动到所述缩放区域的中心点的转动角度，并根据计算得到的转动角度生成转动指令，将转动指令发送给指令发送模块；所述指令发送模块，用于将来自处理模块的转动指令发送给云台。由上述技术方案可见，本发明提供的实现拉框缩放的技术方案充分利用了摄像机的测距功能，通过计算从当前播放窗格的中心点移动到缩放区域的中心点的转动角度和缩放倍数，并据此向云台发出相应的转动指令和变倍指令，从而通过一些常用的云台基础控制指令精确实现了拉框缩放功能。由于云台基础控制指令符合统一的标准，不受各厂家不同实现的限制，因此，本发明技术方案具备通用性。并且，本发明无需预先在屏幕中划分区域，而是对用户实际框选出的缩放区域进行缩放，增强了拉框缩放的灵活性和精确度。
图1为本发明实施例一在监控系统中实现拉框缩放的流程示意图；图2为本发明实施例一在播放窗格中选择缩放区域的示意图；图3为本发明实施例一拉框缩放指令中所携带的参数的物理意义说明图；图4为本发明实施例一中计算转动角度的方法示意图；图5为本发明实施例二中计算转动角度的方法示意图；图6为本发明一较佳实现拉框缩放的方法的流程示意图；图7为本发明一较佳实现拉框缩放的装置的组成结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。本发明所述拉框缩放包括拉框放大和拉框缩小。其中拉框放大是将播放窗格中指定区域的图像放大到整个播放窗格，拉框缩小是将播放窗格当前正在播放的图像缩小到指定区域，播放窗格的其他区域将显示之前未被显示的图像。本发明的主要思想是当用户在播放窗格中框选出需要进行放大或缩小的区域 (以下简称缩放区域)时，客户端通过服务器端向监控前端编码器发送拉框缩放指令，监控前端编码器借助摄像机的测距功能，计算从播放窗格的中心点移动到该缩放区域的中心点的转动角度，据此向云台发出水平转动和/或垂直转动指令，并计算缩放倍数，据此向云台发出放大指令或缩小指令，从而精确实现云台摄像机的拉框缩放功能。下面通过两个实施例对本发明进行详细说明。实施例一图1为本发明实施例一在监控系统中实现拉框缩放的流程示意图。图1涉及的设备包括客户端、服务器端和监控前端。其中监控前端包含监控前端编码器、云台和摄像机等设备，云台和监控前端编码器可以设置成一体机，也可以分立。图1所示流程包含步骤 101 105
步骤101 用户通过客户端在播放窗格中框选出缩放区域，如图2所示。可以预先约定从左上往右下框选出缩放区域时，表示需要进行拉框放大，而从右下往左上框选出缩放区域时，表示需要进行拉框缩小，这样，客户端就能够通过检测用户的拉框方向确定是进行放大还是缩小。或者，也可以在客户端提供“拉框放大”和“拉框缩小” 的选项，当检测到用户选择相应的选项时，确定是进行放大还是缩小。步骤102 客户端根据用户所框选的缩放区域向服务器端发送拉框缩放指令。本步骤中，由客户端获取该缩放区域的中心点坐标以及长度和宽度，并按照步骤 101所述的检测方法判断是进行放大还是缩小，从而确定缩放指示的取值，然后，将缩放指示、缩放区域的中心点坐标、缩放区域的长度和宽度，同该播放窗格的长度和宽度一起携带于拉框缩放指令中发送给服务器端。这里，缩放指示指明该拉框缩放指令用于放大还是缩步骤103 服务器端将拉框缩放指令下发给监控前端编码器。步骤104 监控前端编码器接收到拉框缩放指令后，根据该指令中的参数计算转动角度和缩放倍数，并将该指令转换成相应的转动指令和变倍指令。这里，转动角度包括水平方向的转动角度和垂直方向的转动角度。步骤105 监控前端编码器向云台发送转动指令和/或变倍指令。步骤106 云台根据来自监控前端编码器的指令进行转动、放大/缩小，从而实现拉框缩放。上述步骤104的具体实现如下本发明中，涉及播放窗格所对应的实际物理画面和播放窗格所显示的画面这两种不同的画面，以下分别简称为播放窗格的物理画面和播放窗格的显示画面，两种画面中的相关元素一一对应，可以通过换算进行相互转换，本发明后续将予以详细说明。如无特殊说明，“播放窗格”应理解为“播放窗格所对应的显示画面”。如前所述，从客户端发出的拉框缩放指令需要携带以下参数缩放区域的中心点坐标、缩放区域的长度和宽度、播放窗格的长度和宽度，上述参数均为显示画面中的参数。 图3为本发明实施例一拉框缩放指令中所携带的参数的物理意义说明图。图3示出的画面为播放窗格的显示画面ABDC，其中包含的三对参数为midPointX、midPointY 缩放区域的中心点坐标(以播放窗格中心为原点进行计算)；lengthX、IengthY 缩放区域的长度和宽度；width, height 播放窗格的长度和宽度。图3中，E点为缩放区域的中心点，G点为播放窗格的显示画面的中心点，沿水平方向穿过E点的直线与沿垂直方向穿过G点的直线的交点记为F。图4为本发明实施例一中计算转动角度的方法示意图。图4示出的是播放窗格的物理画面A’ B ’ D ’ C’，播放窗格的物理画面的中心点为E ’，缩放区域对应的物理画面的的中心点为G’，沿水平方向穿过E’点的直线与沿垂直方向穿过G’点的直线的交点记为F’。图 4所示物理画面中的点A’ G’分别对应于图3所示显示画面中的点A G。图4中的坐标系为将摄像机所在位置定义为原点，标识为0，从摄像机0点到播放窗格的物理画面的中心E’点对应的轴为Z轴，X轴与播放窗格的物理画面的水平轴B’D’平行，Y轴与播放窗格的物理画面的垂直轴A’ B’平行。图4中其他符号的物理含义说明从摄像机0点到播放窗格当前对应的物理画面的中心点E’的物理距离为D，即0E’ 之间的距离。中心E，到中心G，的距离为L，即G，E，之间的距离。0E，与平面 A，B，C，D，垂直，F，E，与 B，D，平行，G，F，与 C，D，平行。F’ OE'的角度为ax，是摄像机需要在水平方向上转动的角度；G’ OF’的角度为ay， 是摄像机需要在垂直方向上转动的角度。计算ax和ay的方法如Fl F6所示Fl 获取摄像机当前的放大倍数，记为homl。F2:根据摄像机的分辨率与播放窗格的长度和宽度确定摄像机的像素点与播放窗格的像素点之间的换算关系a。假设摄像机的分辨率是800X600，播放窗格的长度和宽度是400X300，那么，播放窗格中的一个像素点就对应摄像机的2个像素点，此时，α的取值为2。F3 获取摄像机的像素点距离与实际物理距离之间的对应关系β。该对应关系是摄像机不进行任何放大的情况下，摄像机的一个固定的物理属性，是已知的。举例而言对于某一种特定类型的摄像机，水平相邻的两个像素点之间的距离对应到实际的物理长度可能是1厘米，此时，β的取值为1厘米。垂直相邻的两个像素点之间的距离对应到实际的物理长度可能与水平的情况不同，可以参照上述方法进行获取。F4 计算角度ax。由于0E，垂直于平面A，B，C，D，，因此，角0E，F，是直角，三角形0E，F，是直角三角形，关系式 Sin (ax) /Cos (ax) = F，Ε，/OE，成立。关于0Ε，和F，Ε，的计算摄像机支持测距功能，摄像机中心0点到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离0Ε’可以由摄像机通过测距获知，并提供给监控前端编码器。FE的长度可以根据G点和 E点的坐标计算得到，此时，计算得到的是FE在显示画面中的显示距离。该显示距离需要按照公式“物理距离=显示距离XhomlX α X β ”转换为实际的物理距离F’ Ε’，才能与0Ε， 的计量单位相匹配。确定0Ε，和 F，Ε，后，就可以根据 Sin (ax) /Cos (ax) = F，Ε，/0Ε，，计算出 ax。F5 计算角度ay。由于G，F，与F，Ε，垂直，而0Ε，与G，F，垂直，故G，F，与平面OF，Ε，垂直，从而得出G，F，与F，0垂直，所以G，F，0的角度为90度，三角形G，F，0为直角三角形，关系式 Sin (ay) /Cos (ay) = G，F，/OF，成立。另外，0E，与平面A，B，C，D，垂直，三角形0E，F，是直角三角形，已知0E，和F，E，，
可以根据勾股定理计算得到OF’。GF在屏幕中的显示距离可以根据G点和E点的坐标计算得到，并换算成GF的实际物理长度G’ F’。确定G，F，和0F，后，就可以根据Sin (ay)/Cos (ay) = G，F，/0F，，可以计算出ay。F6:监控前端编码器向云台发送转动指令，请求云台在水平方向上移动角度ax， 在垂直方向上移动角度ay。
F7 云台接收到转动指令，驱动内部机械装置(比如电机)在水平方向上移动角度 ax，在垂直方向上移动角度ay。说明移动角度为正，则正向转动；移动角度为负，则反向转动。计算放大或缩小倍数的方法由于在框选缩放区域时，很难保证缩放区域的长宽比例与播放窗格的长宽比例相等，因此，在计算缩放倍数时需要确定以长度还是宽度为准。可以预先约定计算缩放倍数的依据，例如可以预先约定以长度为准或者以宽度为准，也可以约定以缩放区域的长度和宽度中的较长者为准，或者以较短者为准。本实施例中，假设以缩放区域的长度和宽度中的较长者为准。假定IengthX > = lengthy,则以 IengthX 为准，具体地当缩放指示指明需要进行放大时，放大倍数=width/lengthX当缩放指示指明需要进行缩小时，缩小倍数=lengthX/width确定缩放倍数后，如果缩放指示指明需要进行放大，则监控前端编码器向云台发送放大指令，将选定的区域扩展到整个播放窗格；如果缩放指示指明需要进行缩小，则监控前端编码器向云台发送缩小指令，将播放窗格当前正在播放的图像缩小到选定的区域，播放窗格的其他区域将显示之前未被显示的图像。实施例二 作为拉框缩放的一个扩展应用，用户将鼠标移动到播放窗格的某一个位置，并点击一下，采用本发明提供的技术方案可以控制云台将鼠标所在的位置移动到播放窗格中心，从而实现播放中心点的移动，对所播放的图像不进行放大或缩小。该实施例中，客户端、服务器端、监控前端编码器和云台之间的指令传送流程与实施例一中的图1相同，区别在于在步骤101，用户在播放窗格中需要移动到中心的位置上点击；在步骤102，客户端发送给服务器端的拉框缩放指令中，仅携带参数用户所点击的位置的坐标(相当于缩放区域的中心点坐标)以及播放窗格的长度和宽度；在步骤104，监控前端编码器接收到拉框缩放指令后，仅根据该指令中的参数计算转动角度，无需计算缩放倍数；在步骤105 监控前端编码器无需向云台发送变倍指令；在步骤106 云台无需对图像进行放大或缩小处理。本实施例在步骤104计算转动角度的具体实现如下从客户端发出的拉框缩放指令中携带的参数表示为PointX.PointY 用户所点击的位置(以下称为G点)的坐标(以窗格中心为原点进行计算)；width、height 播放窗格的长度和宽度。图5为本发明实施例二中计算转动角度的方法示意图。图5的坐标系以及各符号的物理含义与图4相同，在此不再赘述。按照与实施例一相同的方法，利用摄像机的测距功能，可以计算出从播放窗格的物理画面的当前中心点移动到G’点需要转动的角度ax和 ay，监控前端编码器根据计算得到的转动角度向云台发出相应的转动指令即可实现屏幕中心的移动。
基于本发明主要思想以及上述实施例，本发明提出了一种在监控系统中实现拉框缩放的方法，其流程图如图6所示。该方法可以应用于监控前端编码器，该方法包括以下步骤步骤601 接收拉框缩放指令，该指令中携带的参数包括缩放区域的中心点坐标、播放窗格的长度和播放窗格的宽度。当仅采用本发明技术方案实现播放中心点的移动时，拉框缩放指令中携带上述参数即可。当采用本发明技术方案实现拉框缩放时，该指令中还需要携带参数缩放指示、缩放区域的长度、缩放区域的宽度；其中，缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大还是缩小。步骤602 向所述拉框缩放指令对应的云台所控制的摄像机获取摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离，根据上述参数和摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离计算从播放窗格的中心点移动到缩放区域的中心点的转动角度。本步骤中，如果拉框缩放指令中还携带参数缩放指示、缩放区域的长度、缩放区域的宽度，那么，需要进一步根据缩放区域的长度、缩放区域的宽度、播放窗格的长度和播放窗格的宽度计算缩放倍数。具体而言计算缩放倍数的方式包括预先约定计算缩放倍数的依据；根据该计算缩放倍数的依据确定以长度为准计算缩放倍数还是以宽度为准计算缩放倍数；如果以长度为准，那么，当缩放指示指明该拉框缩放指令用于放大时，放大倍数= 播放窗格的长度/缩放区域的长度；当缩放指示指明该拉框缩放指令用于缩小时，缩小倍数=缩放区域的长度/播放窗格的长度；如果以宽度为准，那么，当缩放指示指明该拉框缩放指令用于放大时，放大倍数= 播放窗格的宽度/缩放区域的宽度；当缩放指示指明该拉框缩放指令用于缩小时，缩小倍数=缩放区域的宽度/播放窗格的宽度。步骤603 根据计算得到的转动角度向云台发出转动指令。本步骤中，如果水平方向的转动角度不为0，则向云台发出水平转动指令，指令参数为计算得到的水平方向的转动角度；如果垂直方向的转动角度不为0，则向云台发出垂直转动指令，指令参数为计算得到的垂直方向的转动角度。如果步骤602中计算得到的缩放倍数不为0，那么，本步骤中，需要进一步进行如下处理如果缩放指示指明该拉框缩放指令用于放大，则向云台发出放大指令，指令参数为计算得到的缩放倍数；如果缩放指示指明该拉框缩放指令用于缩小，则向云台发出缩小指令，指令参数为计算得到的缩放倍数。对应于上述方法，本发明还提供了一种实现拉框缩放的装置，如图7所示。该装置包括指令接收模块710、处理模块720和指令发送模块730 ；其中指令接收模块710，用于接收拉框缩放指令，并将所接收到的拉框缩放指令发送给处理模块720 ；该指令中携带的参数包括缩放区域的中心点坐标、播放窗格的长度和播放窗格的宽度；处理模块720，用于向所述拉框缩放指令对应的云台所控制的摄像机获取摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离，并根据拉框缩放指令中携带的参数和所述距离计算从播放窗格的中心点移动到缩放区域的中心点的转动角度，并根据计算得到的转动角度生成转动指令，将转动指令发送给指令发送模块730 ；指令发送模块730，用于将来自处理模块710的转动指令发送给云台。较佳地，所述指令接收模块710，进一步用于接收携带有参数缩放指示、缩放区域的长度、缩放区域的宽度的拉框缩放指令；其中，缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大还是缩小；所述处理模块720，进一步用于根据所述缩放区域的长度、缩放区域的宽度、播放窗格的长度和播放窗格的宽度计算缩放倍数，在缩放倍数不为0时，所述处理模块还用于在缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，生成指令参数为所述缩放倍数的放大指令，将所生成的放大指令发送给指令发送模块730，并用于在缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，生成指令参数为所述缩放倍数的缩小指令，将所生成的缩小指令发送给指令发送模块730 ；所述指令发送模块730，进一步用于将来自处理模块的放大指令或缩小指令发送
给云台。较佳地，将摄像机所在的位置记为0，播放窗格对应的物理画面的中心点记为Ε’， 摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离记为0Ε’，物理画面中缩放区域的中心点记为G’，将沿水平方向穿过Ε’点的直线与沿垂直方向穿过G’点的直线的交点记为F’， 物理画面中的点Ε’、F’、G’对应到播放窗格的显示画面中为Ε、F、G，FE表示F点与E点之间的显示距离，GF表示G点与F点之间的显示距离，OF’表示0点与F’点之间的物理距离； 所述处理模块计算得到的转动角度包括水平方向的转动角度和垂直方向的转动角度，分另Ili己为ax禾口 ay ；所述处理模块720还用于执行以下操作获取摄像机当前的放大倍数，记为homl ；根据摄像机的分辨率与播放窗格的长度和宽度确定摄像机的像素点与播放窗格的像素点之间的换算关系α ；获取摄像机的像素点距离与实际物理距离之间的对应关系β ；根据G点和E点的坐标计算FE和GF，并按照公式物理距离=显示距离XZoomlX α X β，将FE和GF转换为相应的物理距离，分别记为F，Ε，和G，F，；按照OF，2 = (F，Ε，)2+0Ε2 计算 OF，；按照Sin (ax)/Cos (ax) = F，Ε，/0E，计算 ax，按照 Sin (ay)/Cos (ay) =G，F，/0F， 计算ay ο在水平方向的转动角度不为0时，所述处理模块720还用于生成指令参数为所述水平方向的转动角度的水平转动指令，并将所生成的水平转动指令发送给指令发送模块 730 ；在垂直方向的转动角度不为0时，所述处理模块720还用于生成指令参数为所述垂直方向的转动角度的垂直转动指令，并将所生成的垂直转动指令发送给指令发送模块730 ；所述指令发送模块730，还用于将接收自处理模块的水平转动指令或垂直转动指令发送给云台。较佳地，在计算缩放倍数时，所述处理模块720还用于执行以下操作
根据预先约定的计算缩放倍数的依据确定以长度为准计算缩放倍数还是以宽度为准计算缩放倍数；在以长度为准的情况下，当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，处理模块720按照放大倍数=播放窗格的长度/缩放区域的长度，计算放大倍数；当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，处理模块720按照缩小倍数=缩放区域的长度/播放窗格的长度，计算缩小倍数；在以宽度为准的情况下，当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，处理模块720按照放大倍数=播放窗格的宽度/缩放区域的宽度，计算放大倍数；当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，处理模块720按照缩小倍数=缩放区域的宽度/播放窗格的宽度，计算缩小倍数。由上述实施例可见，本发明提供的实现拉框缩放的技术方案充分利用了摄像机的测距功能，通过计算从当前播放窗格的中心点移动到缩放区域的中心点的转动角度和缩放倍数，并据此向云台发出相应的转动指令和变倍指令，从而通过一些常用的云台基础控制指令精确实现了拉框缩放功能。由于云台基础控制指令符合统一的标准，不受各厂家不同实现的限制，因此，本发明技术方案具备通用性。并且，本发明无需预先在屏幕中划分区域，而是对用户实际框选出的缩放区域进行缩放，增强了拉框缩放的灵活性和精确度。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种在监控系统中实现拉框缩放的方法，其特征在于，包括接收拉框缩放指令，所述指令中携带的参数包括缩放区域的中心点坐标、播放窗格的长度和播放窗格的宽度；向所述拉框缩放指令对应的云台所控制的摄像机获取摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离，根据所述拉框缩放指令中携带的参数和所述距离计算从所述播放窗格的中心点移动到所述缩放区域的中心点的转动角度； 根据计算得到的转动角度向云台发出转动指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述指令中携带的参数进一步包括缩放指示、缩放区域的长度、缩放区域的宽度；其中，缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大还是缩小；在计算转动角度时，进一步包括根据缩放区域的长度、缩放区域的宽度、播放窗格的长度和播放窗格的宽度计算缩放倍数；如果计算得到的缩放倍数不为0，该方法进一步包括如果缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大，则向云台发出放大指令，指令参数为所述缩放倍数；如果缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小，则向云台发出缩小指令，指令参数为所述缩放倍数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于 所述转动角度包括水平方向的转动角度和垂直方向的转动角度，分别记为ax和ay ；计算转动角度的方式包括获取摄像机当前的放大倍数，记为homl ；根据摄像机的分辨率与播放窗格的长度和宽度确定摄像机的像素点与播放窗格的像素点之间的换算关系α ；获取摄像机的像素点距离与实际物理距离之间的对应关系β ； 将摄像机所在的位置记为0，播放窗格对应的物理画面的中心点记为Ε’，摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离记为0Ε’，物理画面中缩放区域的中心点记为G’， 将沿水平方向穿过Ε’点的直线与沿垂直方向穿过G’点的直线的交点记为F’，物理画面中的点Ε’、F’、G’对应到播放窗格的显示画面中为Ε、F、G，FE表示F点与E点之间的显示距离，GF表示G点与F点之间的显示距离，OF’表示0点与F’点之间的物理距离；根据G点和E点的坐标计算FE和GF，并按照公式物理距离=显示距离XZoomlX α X β，将FE和GF转换为相应的物理距离，分别记为F，Ε，和G，F，； 按照 OF，2 = (F，Ε，)2+0Ε，2 计算 OF，；按照 Sin (ax) /Cos (ax) = F，Ε，/OE，计算 ax，按照 Sin (ay) /Cos (ay) = G，F，/OF，计算ay。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述根据计算得到的转动角度向云台发出转动指令包括如果水平方向的转动角度不为0，则向云台发出水平转动指令，指令参数为所述水平方向的转动角度；如果垂直方向的转动角度不为0，则向云台发出垂直转动指令，指令参数为所述垂直方向的转动角度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于该方法进一步包括预先约定计算缩放倍数的依据； 计算缩放倍数的方式包括根据所述计算缩放倍数的依据确定以长度为准计算缩放倍数还是以宽度为准计算缩放倍数；如果以长度为准，那么，当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，放大倍数=播放窗格的长度/缩放区域的长度；当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，缩小倍数=缩放区域的长度/播放窗格的长度；如果以宽度为准，那么，当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，放大倍数=播放窗格的宽度/缩放区域的宽度；当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，缩小倍数=缩放区域的宽度/播放窗格的宽度。
6.一种在监控系统中实现拉框缩放的装置，其特征在于，包括指令接收模块、处理模块和指令发送模块；其中所述指令接收模块，用于接收拉框缩放指令，并将所接收到的拉框缩放指令发送给处理模块；所述指令中携带的参数包括缩放区域的中心点坐标、播放窗格的长度和播放窗格的宽度；所述处理模块，用于向所述拉框缩放指令对应的云台所控制的摄像机获取摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离，并根据所述拉框缩放指令中携带的参数和所述距离计算从所述播放窗格的中心点移动到所述缩放区域的中心点的转动角度，并根据计算得到的转动角度生成转动指令，将转动指令发送给指令发送模块；所述指令发送模块，用于将来自处理模块的转动指令发送给云台。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述指令接收模块，进一步用于接收携带有参数缩放指示、缩放区域的长度、缩放区域的宽度的拉框缩放指令；其中，缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大还是缩小；所述处理模块，进一步用于根据所述缩放区域的长度、缩放区域的宽度、播放窗格的长度和播放窗格的宽度计算缩放倍数，在缩放倍数不为0时，所述处理模块还用于在缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，生成指令参数为所述缩放倍数的放大指令，将所生成的放大指令发送给指令发送模块，并用于在缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，生成指令参数为所述缩放倍数的缩小指令，将所生成的缩小指令发送给指令发送模块；所述指令发送模块，进一步用于将来自处理模块的放大指令或缩小指令发送给云台。
8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于将摄像机所在的位置记为0，播放窗格对应的物理画面的中心点记为E’，摄像机到播放窗格对应的物理画面的中心点的距离记为0E’，物理画面中缩放区域的中心点记为G’， 将沿水平方向穿过E’点的直线与沿垂直方向穿过G’点的直线的交点记为F’，物理画面中的点E’、F’、G’对应到播放窗格的显示画面中为E、F、G，FE表示F点与E点之间的显示距离，GF表示G点与F点之间的显示距离，OF’表示0点与F’点之间的物理距离；所述处理模块计算得到的转动角度包括水平方向的转动角度和垂直方向的转动角度，分别记为ax和ay;所述处理模块还用于执行以下操作获取摄像机当前的放大倍数，记为homl ；根据摄像机的分辨率与播放窗格的长度和宽度确定摄像机的像素点与播放窗格的像素点之间的换算关系α ；获取摄像机的像素点距离与实际物理距离之间的对应关系β ；根据G点和E点的坐标计算FE和GF，并按照公式物理距离=显示距离XZoomlX α X β，将FE和GF转换为相应的物理距离，分别记为F，Ε，和G，F，；按照 OF，2 = (F，Ε，)2+0Ε，2 计算 OF，；按照 Sin (ax) /Cos (ax) = F，Ε，/OE，计算 ax，按照 Sin (ay) /Cos (ay) = G，F，/OF，计算ay。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于在水平方向的转动角度不为O时，所述处理模块还用于生成指令参数为所述水平方向的转动角度的水平转动指令，并将所生成的水平转动指令发送给指令发送模块；在垂直方向的转动角度不为O时，所述处理模块还用于生成指令参数为所述垂直方向的转动角度的垂直转动指令，并将所生成的垂直转动指令发送给指令发送模块；所述指令发送模块，还用于将接收自处理模块的水平转动指令或垂直转动指令发送给石台。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于在计算缩放倍数时，所述处理模块还用于执行以下操作根据预先约定的计算缩放倍数的依据确定以长度为准计算缩放倍数还是以宽度为准计算缩放倍数；在以长度为准的情况下，当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，处理模块按照放大倍数=播放窗格的长度/缩放区域的长度，计算放大倍数；当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，处理模块按照缩小倍数=缩放区域的长度/播放窗格的长度，计算缩小倍数；在以宽度为准的情况下，当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于放大时，处理模块按照放大倍数=播放窗格的宽度/缩放区域的宽度，计算放大倍数；当缩放指示指明所述拉框缩放指令用于缩小时，处理模块按照缩小倍数=缩放区域的宽度/播放窗格的宽度，计算缩小倍数。
全文摘要
本发明提供了一种在监控系统中实现拉框缩放的方法和装置，借助摄像机的测距功能，计算从播放窗格的中心点移动到缩放区域的中心点的转动角度以及缩放倍数，并据此向云台发出转动指令和/或变倍指令，从而精确实现了云台摄像机的拉框缩放功能。
文档编号H04N7/18GK102291571SQ20111022977
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者黄军 申请人:杭州华三通信技术有限公司