一种用于球型摄像机的定位方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于球型摄像机的定位方法及装置，该方法包括：获取用户针对显示屏显示的当前视频图像输入的目标框；将当前视频图像映射到预先建立的球面模型中，根据在球面模型中当前视频图像的中心点、球心、目标框的中心点之间的位置关系，以及球型摄像机当前的水平方向角度和垂直方向角度，计算球型摄像机定位到目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度；以及根据当前视频图像的边界、目标框的边界和当前放大倍数，确定变倍参数；调整球型摄像机定位到目标框的中心点，并在显示屏上整屏显示目标框中的图像。该方案相对于现有技术定位精度高。
【专利说明】一种用于球型摄像机的定位方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机【技术领域】，尤指一种用于球型摄像机的定位方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在安全监控行业，球型摄像机的使用越来越广泛，其水平转动角度范围为 0° -360°，垂直转动角度范围为0° -180°，因此，球型摄像机可以获取所在地大范围的 视频图像。球型摄像机采集的视频图像可以显示在显示屏上，当用户需要对显示屏上的某 个物体进行定位时，也就是需要将某个物体显示在整个显示屏上时，可以首先在显示屏用 矩形框框住该物体，根据矩形框中心点与当前视频图像中心点的距离确定球型摄像机需要 转动的角度，然后根据矩形框的面积与显示屏的面积的比值，确定球型摄像机的变倍时间， 根据球型摄像机需要转动的角度和变倍时间，将物体整屏显示，就实现对物体的定位。
[0003] 上述定位方法是将采集到的视频图像中的物体当作平面图像进行处理，而在实际 场景中，采集到的视频图像中的物体都是立体的，这样确定的球型摄像机需要转动的角度 存在很大的误差，物体不能整屏显示；并且，由于确定的是变倍时间，而变倍速度是未知的， 从而变倍参数(变倍时间和变倍速度的乘积）不确定，这就导致变倍参数未能按图像的实际 倍数处理，不能清晰显示定位的物体。可见，现有的定位方法，由于球型摄像机需要转动的 角度和变倍参数值都不准确，导致定位精度很低。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种用于球型摄像机的定位方法及装置，用以解决现有的用于 球型摄像机的定位方法在定位物体时定位精度很低的问题。
[0005] -种用于球型摄像机的定位方法，包括：
[0006] 获取用户针对显示屏显示的当前视频图像输入的目标框，所述当前视频图像是球 型摄像机米集的；
[0007] 将所述当前视频图像映射到预先建立的球面模型中，根据在所述球面模型中所述 当前视频图像的中心点、所述球心、所述目标框的中心点之间的位置关系，以及所述球型摄 像机当前的水平方向角度和垂直方向角度，计算所述球型摄像机定位到所述目标框的中心 点时水平方向角度和垂直方向角度，所述球面模型的球心是所述球型摄像机的位置，半径 为所述球型摄像机的高度；以及
[0008] 根据所述当前视频图像的边界、所述目标框的边界和当前放大倍数，确定变倍参 数；
[0009] 根据所述变倍参数、所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时水平方向角度 和垂直方向角度，调整所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点，并在所述显示屏上整 屏显示所述目标框中的图像。
[0010] 一种用于球型摄像机的定位装置，包括：
[0011] 接收单元，用于获取用户针对显示屏显示的当前视频图像输入的目标框，所述当 前视频图像是球型摄像机采集的；
[0012] 角度确定单元，用于将所述当前视频图像映射到预先建立的球面模型中，根据在 所述球面模型中所述当前视频图像的中心点、所述球心、所述目标框的中心点之间的位置 关系，以及所述球型摄像机当前的水平方向角度和垂直方向角度，计算所述球型摄像机定 位到所述目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度，所述球面模型的球心是所述球 型摄像机的位置，半径为所述球型摄像机的高度；
[0013] 参数确定单元，用于根据所述当前视频图像的边界、所述目标框的边界和当前放 大倍数，确定变倍参数；
[0014] 定位单元，用于根据所述变倍参数、所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点 时水平方向角度和垂直方向角度，调整所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点，并在 所述显示屏上整屏显示所述目标框中的图像。
[0015] 本发明有益效果如下：
[0016] 本发明实施例提供的用于球型摄像机的定位方法及装置，通过获取用户针对显示 屏显示的当前视频图像输入的目标框，所述当前视频图像是球型摄像机采集的；将所述当 前视频图像映射到预先建立的球面模型中，根据在所述球面模型中所述当前视频图像的中 心点、所述球心、所述目标框的中心点之间的位置关系，以及所述球型摄像机当前的水平方 向角度和垂直方向角度，计算所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时水平方向角度 和垂直方向角度，所述球面模型的球心是所述球型摄像机的位置，半径为所述球型摄像机 的高度；以及根据所述当前视频图像的边界、所述目标框的边界和当前放大倍数，确定变倍 参数；根据所述变倍参数、所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时水平方向角度和 垂直方向角度，调整所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点，并在所述显示屏上整屏 显示所述目标框中的图像。该方案是将当前视频图像映射到球面模型中，在球面模型中计 算球型摄像机定位到目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度，这样确定的球型摄 像机需要转动的角度非常准确，可以实现目标框中的物体整屏显示；并且，根据当前视频图 像的边界、目标框的边界和当前放大倍数，确定变倍参数，变倍参数是确定的，能够清晰显 示定位的目标框中的物体。因此，该方案相对于现有技术定位精度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明实施例中用于球型摄像机的定位方法的流程图；
[0018] 图2为本发明实施例中当前视频图像的示意图；
[0019] 图3为本发明实施例中球面模型示意图；
[0020] 图4为本发明实施例中用于球型摄像机的定位装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 针对现有技术的用于球型摄像机的定位方法在定位物体时定位精度很低的问题， 本发明实施例提供的用于球型摄像机的定位方法，该方法的流程如图1所示，执行步骤如 下：
[0022] S10:获取用户针对显示屏显示的当前视频图像输入的目标框，当前视频图像是球 型摄像机采集的。
[0023] 球型摄像机可以设置在室内的房顶等位置，球型摄像机采集的视频图像可以显示 在显示屏上，用户如果想要球型摄像机定位到某个物体，可以在当前视频图像上用一个框 框住该物体，所使用的框即为目标框，也可以输入该物体的位置坐标和框的大小，也可以得 到目标框，当前也有其它得到目标框的方式，这里不再一一赘述。
[0024] S11 :将当前视频图像映射到预先建立的球面模型中，根据在球面模型中当前视频 图像的中心点、球心、目标框的中心点之间的位置关系，以及球型摄像机当前的水平方向角 度和垂直方向角度，计算球型摄像机定位到目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角 度，球面模型的球心是球型摄像机的位置，半径为球型摄像机的高度。
[0025] 可以将球型摄像机距离地面的实际高度为半径，也可以将球型摄像机距离地面的 实际高度的缩小值为半径。球面模型建好后，将当前视频图像映射到球面模型中，由于可以 获取球型摄像机当前的水平方向角度和垂直方向角度，就可以确定当前视频图像的中心点 在球面模型中的位置，进而可以将当前视频图像映射到球面模型中。
[0026] 然后可以根据球面模型中当前视频图像的中心点、球心、目标框的中心点之间的 位置关系，以及球型摄像机当前的水平方向角度和垂直方向角度，计算球型摄像机定位到 目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度。
[0027] S12 :根据当前视频图像的边界、目标框的边界和当前放大倍数，确定变倍参数。
[0028] S13 :根据变倍参数、球型摄像机定位到目标框的中心点时水平方向角度和垂直方 向角度，调整球型摄像机定位到目标框的中心点，并在显示屏上整屏显示目标框中的图像。
[0029] 该方案是将当前视频图像映射到球面模型中，在球面模型中计算球型摄像机定位 到目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度，这样确定的球型摄像机需要转动的角 度非常准确，可以实现目标框中的物体整屏显示；并且，根据当前视频图像的边界、目标框 的边界和当前放大倍数，确定变倍参数，变倍参数是确定的，能够清晰显示定位的目标框中 的物体。因此，该方案相对于现有技术定位精度高。
[0030] 具体的，上述S11中的计算球型摄像机定位到目标框的中心点时水平方向角度和 垂直方向角度，具体包括：根据在球面模型中当前视频图像的中心点、球心、目标框的中心 点之间的位置关系，确定当前视频图像的中心点与球心的距离、目标框的中心点与当前视 频图像的中心点的相对横坐标和相对纵坐标；根据确定的当前视频图像的中心点与球心的 距离、相对横坐标、相对纵坐标、球型摄像机当前水平方向角度和垂直方向角度，计算球型 摄像机定位到目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度。
[0031] 具体的，计算球型摄像机定位到目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角 度，具体包括：通过下列公式确定球型摄像机定位到目标框的中心点时垂直方向角度Θ i:
[0032]
【权利要求】
1. 一种用于球型摄像机的定位方法，其特征在于，包括： 获取用户针对显示屏显示的当前视频图像输入的目标框，所述当前视频图像是球型摄 像机采集的； 将所述当前视频图像映射到预先建立的所述球面模型中，根据在所述球面模型中所述 当前视频图像的中心点、所述球心、所述目标框的中心点之间的位置关系，以及所述球型摄 像机当前的水平方向角度和垂直方向角度，计算所述球型摄像机定位到所述目标框的中心 点时水平方向角度和垂直方向角度，所述球面模型的球心是所述球型摄像机的位置，半径 为所述球型摄像机的高度；以及 根据所述当前视频图像的边界、所述目标框的边界和当前放大倍数，确定变倍参数； 根据所述变倍参数、所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时水平方向角度和垂 直方向角度，调整所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点，并在所述显示屏上整屏显 示所述目标框中的图像。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述球型摄像机定位到所述目标框的 中心点时水平方向角度和垂直方向角度，具体包括： 根据在所述球面模型中所述当前视频图像的中心点、所述球心、所述目标框的中心点 之间的位置关系，确定所述当前视频图像的中心点与所述球心的距离、所述目标框的中心 点与所述当前视频图像的中心点的相对横坐标和相对纵坐标； 根据确定的所述当前视频图像的中心点与所述球心的距离、所述相对横坐标、所述相 对纵坐标、所述球型摄像机当前水平方向角度和垂直方向角度，计算所述球型摄像机定位 到所述目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述球型摄像机定位到所述目标框的 中心点时水平方向角度和垂直方向角度，具体包括： 通过下列公式确定所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时垂直方向角度:
通过下列公式确定所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时方向水平角度θ2 :
其中，αι、α2分别为球型摄像机当前垂直方向角度和水平方向角度Α为相对横坐 标，L2为相对纵坐标，L3当前视频图像的中心点与球心的距离为比例系数。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前视频图像的边界、所述目标框 的边界和当前放大倍数，确定变倍参数，具体包括： 计算所述当前视频图像的边界的周长与所述目标框的边界的周长的比值； 将得到的比值乘以所述当前放大倍数，得到变倍参数。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述当前视频图像的外框和所述目标框 为矩形时，根据所述当前视频图像的边界、所述目标框的边界和当前放大倍数，确定变倍参 数，具体包括： 计算所述当前视频图像的边界的长与所述目标框的边界的长的比值，或者计算所述当 前视频图像的边界的宽与所述目标框的边界的宽的比值； 将得到的比值乘以所述当前放大倍数，得到变倍参数。
6. -种用于球型摄像机的定位装置，其特征在于，包括： 接收单元，用于获取用户针对显示屏显示的当前视频图像输入的目标框，所述当前视 频图像是球型摄像机采集的； 角度确定单元，用于将所述当前视频图像映射到预先建立的球面模型中，根据在所述 球面模型中所述当前视频图像的中心点、所述球心、所述目标框的中心点之间的位置关系， 以及所述球型摄像机当前的水平方向角度和垂直方向角度，计算所述球型摄像机定位到所 述目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度，所述球面模型的球心是所述球型摄像 机的位置，半径为所述球型摄像机的高度； 参数确定单元，用于根据所述当前视频图像的边界、所述目标框的边界和当前放大倍 数，确定变倍参数； 定位单元，用于根据所述变倍参数、所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时水 平方向角度和垂直方向角度，调整所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点，并在所述 显示屏上整屏显示所述目标框中的图像。
7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述角度确定单元，具体用于： 根据在所述球面模型中所述当前视频图像的中心点、所述球心、所述目标框的中心点 之间的位置关系，确定所述当前视频图像的中心点与所述球心的距离、所述目标框的中心 点与所述当前视频图像的中心点的相对横坐标和相对纵坐标； 根据确定的所述当前视频图像的中心点与所述球心的距离、所述相对横坐标、所述相 对纵坐标、所述球型摄像机当前水平方向角度和垂直方向角度，计算所述球型摄像机定位 到所述目标框的中心点时水平方向角度和垂直方向角度。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述角度确定单元，具体用于： 通过下列公式确定所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时垂直方向角度:
通过下列公式确定所述球型摄像机定位到所述目标框的中心点时方向水平角度θ2 :
其中，αι、α2分别为球型摄像机当前垂直方向角度和水平方向角度Α为相对横坐 标，L2为相对纵坐标，L3当前视频图像的中心点与球心的距离为比例系数。
9. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述参数确定单元，具体用于： 计算所述当前视频图像的边界的周长与所述目标框的边界的周长的比值； 将得到的比值乘以所述当前放大倍数，得到变倍参数。
10. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述当前视频图像的外框和所述目标框 为矩形时，所述参数确定单元，具体用于： 计算所述当前视频图像的边界的长与所述目标框的边界的长的比值，或者计算所述当 前视频图像的边界的宽与所述目标框的边界的宽的比值； 将得到的比值乘以所述当前放大倍数，得到变倍参数。
【文档编号】H04N5/232GK104125390SQ201310157381
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月28日 优先权日:2013年4月28日
【发明者】陈月敏, 沈剑, 徐志永, 方培根, 张兴明, 傅利泉, 朱江明, 吴军, 吴坚 申请人:浙江大华技术股份有限公司