专利名称：一种粗精观察模式相结合的全方位视觉监视系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种监控装置。
背景技术：
单摄像机由于受到监控范围的限制，显然满足不了对整个场景进行360度监控的要求，于是出现了多摄像机的使用，可以扩大监视的有效范围，但对于多摄像机跟踪系统而言，我们需要确定在每个时刻使用哪一个摄像机或哪一幅图像，多摄像机之间的选择和信息融合是一个难点。云台是一种全方位监控设备，依靠一个摄像头的360度旋转来监控整个场景，但是摄像头的监控视角毕竟有限，在某一时刻肯定存在监控死角，且其图像算法复杂，并没有达到真正意义上的全方位监控，而且其运行过程中存在设备的磨损，因此使用寿命较短。全方位视觉传感器为实时获取场景的全景图像提供了一种新的解决方案。基于全方位视觉传感器的摄像机有着非常突出的优点，其视野广(360度)，能把一个半球视野中的信息压缩成一幅图像，一幅图像的信息量更大，全景图像中的任何一点都对应于监视空间中的某一确定的点，因此空间位置标定算法简单，监控时不用瞄准目标，使得视觉信息的获取、检测和跟踪监视范围内的运动物体的算法更加简单，是一种快速、可靠的全景视觉信息采集手段，但全景图像在增加视场角的同时也导致图像对景物细节的分辨能力下降。
发明内容
本发明的目的在于提供实现大范围场景监控、同时可对场景内可疑目标进行精确观察的一种粗精观察模式相结合的全方位视觉监视系统。本发明的目的是这样实现的本发明一种粗精观察模式相结合的全方位视觉监视系统，其特征是包括全景视觉图像采集子系统、常规视 角图像采集子系统、嵌入式图像采集处理及数据传输子系统，全景视觉图像采集子系统包括双曲面反射镜、成像镜头、全景相机，成像镜头安装在全景相机上，双曲面反射镜设置在成像镜头上方，使全景相机能够拍摄到水平方向360°、竖直方向不小于180°的范围；常规视角图像采集子系统包括云台，云台上安装工业相机，常规视角图像采集子系统固定在全景视觉图像采集子系统顶部，嵌入式图像采集处理及数据传输子系统分别连接全景视觉图像采集子系统和常规视角图像采集子系统，采集并输出全景相机和工业相机图像信息并对全景相机和工业相机发送控制命令。本发明还可以包括1、全景视觉图像采集子系统还包括防尘防水玻璃护罩，双曲面反射镜、成像镜头、全景相机均安装在防尘防水玻璃护罩里。2、双曲面反射镜表面镀膜，其竖直方向视场可调节。本发明的优势在于本发明既能进行大范围场景监视，同时也可对场景细节进行精确观察。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述结合图1，本发明装置包括全景视觉图像采集子系统，宽范围光学变焦的常规视角图像采集子系统和嵌入式图像采集处理及数据传输子系统5，宽范围光学变焦的常规视角图像采集子系统云台底座固定于全景视觉图像采集子系统顶部，嵌入式图像采集处理及数据传输子系统5封装在全景视觉图像采集子系统取景装置内。系统中的双曲面反射镜作为取景元件主要用来对周围物体成像，使相机能够拍摄到水平方向360°，竖直方向不小于180°范围内的物体，双曲面反射镜根据不同观察需求其竖直方向视场可调节，并采用镀膜技术，使其表面具有较高的表面反射率。防尘、防水玻璃护罩配合支柱用来支撑双曲面反射镜，玻璃护罩采用增透技术提高光线透过率，同时玻璃护罩起到对相机和反射镜的保护作用。防尘、防水玻璃护罩要求坚固，透光性好，表面平整度和光洁度好。全景视觉图像采集子系统由高分辨率科学级相机4，高性能镜头3和双曲面形反射镜2，防尘、防水玻璃护罩组成6，防尘、防水玻璃护罩配合支柱用来支撑双曲面反射镜，玻璃护罩采用增透技术提高光线透过率，同时玻璃护罩起到对相机和反射镜的保护作用。高分辨率科学级相机4采用千万像素级逐行扫描面阵CXD相机，相机采用Gige接口，通过调整镜头的焦距可以获得不同曲率的双曲线和不同的视场角。宽范围光学变焦的常规视角图像采集子系统主要由高清一体工业相机和中载变速云台I组成，相机输出视频格式为标准PAL制式的高变倍模拟相机，最高变倍倍数为220倍；云台满足海洋环境的三防要求，采取全天候环境设计，整体采用抗风结构设计，铝合金精铸外壳，采用隐蔽走线。具有360°无限位连续旋转，重复精度高，能够实现远程控制。嵌入式图像采集处理及数据传输子系统为嵌入式DSP视频系统电路板，整个系统分为5个部分外部存储器扩展部分，视频输入输出部分，I2C总线，JTAG接口，百兆集成网卡接口，用于接收辨率科学级相机和云台相机采集的图像数据及发送云台及相机指控制令。本发明工作过程首先高分辨率相机4采集场景内全景图像，采集到的数据经过图像处理单元转换成有效的图像数据交由嵌入式图像采集处理及数据传输子系统进行处理，若发现场景内有可疑目标，则根据全景图像计算出目标方位，角度，控制云台转向目标并对其进行精确观察，观察数据交由嵌入式图像采集 处理及数据传输子系统进行处理，嵌入式图像采集处理及数据传输子系统负责高分辨率科学级相机和云台相机的图像数据采集，图像数据传输，设置高分辨率科学级相机参数及传输云台、相机控制命令。
权利要求
1.一种粗精观察模式相结合的全方位视觉监视系统，其特征是包括全景视觉图像采集子系统、常规视角图像采集子系统、嵌入式图像采集处理及数据传输子系统，全景视觉图像采集子系统包括双曲面反射镜、成像镜头、全景相机，成像镜头安装在全景相机上，双曲面反射镜设置在成像镜头上方，使全景相机能够拍摄到水平方向360°、竖直方向不小于180°的范围；常规视角图像采集子系统包括云台，云台上安装工业相机，常规视角图像采集子系统固定在全景视觉图像采集子系统顶部，嵌入式图像采集处理及数据传输子系统分别连接全景视觉图像采集子系统和常规视角图像采集子系统，采集并输出全景相机和工业相机图像信息并对全景相机和工业相机发送控制命令。
2.根据权利要求1所述的一种粗精观察模式相结合的全方位视觉监视系统,其特征是全景视觉图像采集子系统还包括防尘防水玻璃护罩，双曲面反射镜、成像镜头、全景相机均安装在防尘防水玻璃护罩里。
3.根据权利要求1或2所述的一种粗精观察模式相结合的全方位视觉监视系统，其特征是双曲面反射镜表面镀膜，其竖直方向视场可调节。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种粗精观察模式相结合的全方位视觉监视系统，包括全景视觉图像采集子系统、常规视角图像采集子系统、嵌入式图像采集处理及数据传输子系统，全景视觉图像采集子系统包括双曲面反射镜、成像镜头、全景相机，成像镜头安装在全景相机上，双曲面反射镜设置在成像镜头上方；常规视角图像采集子系统包括云台，云台安装工业相机，常规视角图像采集子系统固定在全景视觉图像采集子系统顶部，嵌入式图像采集处理及数据传输子系统分别连接全景视觉图像采集子系统和常规视角图像采集子系统，采集并输出全景相机和工业相机图像信息并对全景相机和工业相机发送控制命令。本发明既能进行大范围场景监视，同时也可对场景细节进行精确观察。
文档编号G03B17/08GK103051884SQ201310012749
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者蔡成涛, 朱齐丹, 夏桂华, 刘志林, 原新, 徐从营, 陆军 申请人:哈尔滨工程大学