专利名称：一种显示真实场景的监控系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及视频监控领域，具体涉及一种显示真实场景的监控系统及其实现方 法。
背景技术：
机房管理的发展趋势是无人值守，远程监控技术是实现无人值守的关键。现有的 机房远程监控技术是以二维照片为背景，利用各种传感器采集相应的信息，对各种信息进 行综合处理后以虚拟影像的方式展示给用户。也就是说，用户看到的并不是机房的真实场 景，而是一种对应的虚拟影像。这种展示方式一方面技术实现较复杂，另一方面展示的虚拟 图像与真实情形之间会有一定的偏差，给用户带来不便。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种显示真实场 景的监控系统及其实现方法，极大地减轻机房维护人员工作负担，且结构简单、易于实现。本发明解决技术问题所采用的技术方案如下一种显示真实场景的监控系统，其中，包括用于从不同的区域实时获取真实场景图像信号的多个摄像头；用于固定所述摄像头的云台；与所述云台连接的云台控制器，用于根据一云台控制信号，控制云台的运动方 向；分别与所述摄像头、云台控制器连接的监控服务器，一方面用于对从所述摄像头 获取的真实场景图像信号进行分析与处理，并在显示屏幕上以分块的方式进行显示；另一 方面用于根据用户输入的操作指令产生相应的云台控制信号，控制所述云台控制器驱动所 述摄像头实时获取相应的真实场景图像信号；与各设备连接的多个智能传感器，用于获取各设备的参数信息，并将所述参数信 息发送至监控服务器以视频字幕的方式显示。所述的显示真实场景的监控系统，其中，所述监控服务器包括图像处理模块、人机 交互模块、控制模块，所述图像处理模块与所述摄像头连接，一方面用于对摄像头获取的真实场景图像 信号按照预定规则处理分割成若干个矩形块，并且每个矩形块图像区域都会被赋予一个阈 值以与一个处理逻辑和坐标值一一对应，并使每个摄像头的角度场景对应一张坐标系表； 另一方面用于选择指定格式将所述真实场景图像信号进行保存；所述人机交互模块包括多个显示功能与可视化界面，一方面用于接收用户输入的 操作指令，并传送至控制模块；另一方面用于接收用户在屏幕上点击的热点区域信号，并将 该热点区域信号转换成相应的坐标发送至控制模块；
所述控制模块与所述云台控制器连接，一方面用于根据用户输入的指令向云台控 制器发送相应的操作命令，以及用于根据点击的热点区域所对应的坐标发送相应控制指 令，控制云台驱动相应的摄像头跟踪用户所点击的热点区域；另一方面用于根据所述智能 传感器获取的参数信息，控制相应的设备产生响应。所述的显示真实场景的监控系统，其中，所述多个摄像头包括用于获取全景图像信号的主摄像头；用于获取分区域图像信号的辅助摄像头；以及设置在设备内的、用于获取设备内部图像信号的内置摄像头。所述的显示真实场景的监控系统，其中，所述智能传感器包括参数获取单元，用于自动获取各个设备的运行参数信息；分析比较单元，用于对所述运行参数信息利用智能数据库进行比较分析，以对当 前设备的运行状态正常与否进行监控；发送单元，用于将分析的结果信息发送至监控服务器，并根据用户的操作以视频 字幕方式进行显示。一种显示真实场景监控系统的实现方法，其中，包括步骤A、多个摄像头从不同的监控区域实时获取真实场景图像信号，并将所获取的真实 场景图像信号发送至监控服务器；B、监控服务器的图像处理模块对所述真实场景图像信号进行分析处理，将真实场 景图像信号按照预定规则处理分割成若干个矩形块，每个矩形块与一个处理逻辑和坐标值 一一对应，并使每个摄像头的角度场景对应一张坐标系表，并通过人机交互模块在显示屏 幕上以分块的方式进行显示；C、通过与各设备连接的多个智能传感器，获取各设备的参数信息，并将所述参数 信息进行分析处理后发送至监控服务器。所述显示真实场景监控系统的实现方法，其中，所述步骤A还包括Al、主摄像头获取整体图像信号；A2、辅助摄像头获取分区域图像信号； A2、设置在设备内的内置摄像头获取设备内部图像信号。所述显示真实场景监控系统的实现方法，其中，其还包括步骤D1、监控服务器的人机交互模块接收用户输入相应的操作指令，并根据用户输入 的操作指令产生相应的云台控制信号，控制所述云台控制器驱动相应的摄像头实时获取与 所述操作指令对应的真实场景图像信号；D2、接收用户在屏幕上点击的热点区域信号，并将该热点区域信号转换成相应的 坐标，通过控制模块控制云台驱动相应的摄像头跟踪用户所点击的热点区域或者执行该热 点对应的处理逻辑。所述显示真实场景监控系统的实现方法，其中，所述步骤D2具体包括D21、当用户选中热点区域时，判断是否在主摄像头的采集范围内；D22、当是在主摄像头的采集范围内时，控制所述主摄像头调整相应的焦距、角度 对准用户选中的热点区域，进行图像信号的采集；D23、当不是在主摄像头的采集范围内时，控制模块控制云台控制器切换相应的辅
5助摄像头对准所述热点区域。所述显示真实场景监控系统的实现方法，其中，所述步骤D2还包括D24、当选中的热点区域有相应的设备，则根据用户的操作指令以视频字幕方式显 示该热点区域设备相应的参数信息。所述显示真实场景监控系统的实现方法，其中，所述步骤C还包括Cl、智能传感器获取各个设备的运行参数信息，并对所述运行参数信息利用智能 数据库进行比较分析，以对当前设备的运行状态正常与否进行监控，并将分析的结果信息 发送至监控服务器。本发明所提供的显示真实场景的监控系统及其实现方法以视频真实场景为主要 监控手段和操作界面，智能传感器获取运行参数为辅助手段；实现了对各机房设备的统一 监控与管理，达到极大地减轻机房维护人员工作负担，同时又大大提高整个系统的运行可 靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现机房的真实实时可视化，并节约了设备成本。
图1是本发明实施例提供的显示真实场景的监控系统结构原理图；图2是本发明实施例的监控系统分块显示结构示意图；图3是本发明实施例提供的智能传感器结构原理图；图4是本发明实施例提供的显示真实场景监控系统的实现方法流程图。
具体实施例方式本发明提供一种显示真实场景的监控系统及其实现方法，为使本发明的目的、技 术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理 解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例所提供的一种显示真实场景的监控系统，如图1所示，所述显示真 实场景的监控系统包括图像采集端100和远程监控端200，图像采集端包括摄像头110、云 台120、云台控制器130。其中，摄像头110采用多个可调焦距的摄像头，用于从不同的区域实时获取真实 场景图像信号，并将所述获取的真实场景图像信号发送至远程监控端200，所述摄像头110 固定在所述云台120上，其焦距可拉伸。本发明中，其所述多个摄像头包括设置在主场景上的、用于获取全景图像信号的 主摄像头；及用于获取分区域图像信号的辅助摄像头。更进一步地，本发明还在各个设备的 内部设置有内置的摄像头，通过所述内置的摄像头可以获取设备内部图像信号，以实现对 设备内部的监控。如果设备内部的光线较暗可以采用具有夜视功能的内置摄像头，以及可 以再增设一通过开关控制的灯，以提高内置摄像头的图像获取效果。所述云台控制器130用于根据一云台控制信号来控制云台的运动，实现摄像头可 360度旋转。本发明中的远程监控端200为一监控服务器，如图1所示，所述监控服务器分别与 所述摄像头110、云台控制器130连接，所述监控服务器一方面将所述摄像头获取的真实场 景图像信号进行分析处理，将所述图像信号按照预定规则处理分割成若干个矩形块，处理后在监控服务器的显示屏幕上以矩形分块的方式进行显示，当然所述矩形块的大小、数量 可以根据用户的需求设定。并且每个矩形块与一个处理逻辑和坐标值一一对应，如图2所示，假如第一个矩 形块900对应一个坐标(XI，Y1)，并且该矩形块还与一处理逻辑(如图2所示的门的开关 按钮1用于控制门的开与关)一一对应。并使每个摄像头的角度场景对应一张坐标系表，如图2所示，假若图2所示的图为 某摄像头A所能监控到的区域，即如图2所示的12块矩形区域；则该区域中的每一矩形块 都会一一对应一个坐标值及一处理逻辑。那么该摄像头A所能监控到的12块矩形块区域 就对应12个矩形块的坐标，形成该摄像头A角度场景对应一张坐标系表。便于根据用户的 操作，查找相应的坐标系表，通过云台控制器控制相应的摄像头对指定的区域进行监控。如图2所示，当用户在监控服务器的操作界面上选定第一矩形块900为热点区 域时，则通过该第一矩形块900所对应的坐标值，查找相应的每个摄像头的角度场景对应 的坐标系表，以驱动具体负责该区域的摄像头A等调整相应的焦距和角度对该第一矩形块 900进行监控。即对热点区域的理解应该是某摄像头A的属性(即焦距+角度)对应一 个坐标系对应，同时对应一个操作表；再通过该操作表的操作逻辑，如第一矩形块900对应 的坐标，通过查操作表的操作逻辑是摄像头A的监控范围，则调整该摄像头A属性(即焦距 +角度)以对该第一矩形块900进行监控，还可以进行其他业务处理逻辑(如开灯、或通过 门按钮1进行开门或关门等)。所述监控服务器另一方面用于根据用户输入的操作指令产生相应的云台控制信 号，控制所述云台控制器驱动所述摄像头实时获取相应的真实场景图像信号。本发明实施例的显示真实场景的监控系统，更重要的是，如图1所示，其还包括多 个与所述监控服务器连接的智能传感器300，用于获取各设备的参数信息，并将所述参数信 息发送至监控服务器以视频字幕的方式显示。所述多个智能传感器包括与各设备连接的、用于获取各设备的参数信息并监控各设备运行状态的设备智能 传感器，及用于监控机房内各种环境状态的环境智能传感器，如温度、湿度传感器和/或 烟雾传感器；以及还包括用于报警的报警智能传感器等。各传感器获取的各种感应信号都发送 至监控服务器进行统一监控和处理。例如，当与机房散热系统连接的温度传感器感应到该 系统内的温度过高，则发送一温度过高的信号给所述监控服务器，则监控服务器的控制模 块自动控制相应的空调装置起动，以使机房内的温度达到合适的温度。进一步地实施例，所述监控服务器包括图像处理模块210、人机交互模块220、控 制模块230、所述图像处理模块210与所述摄像头110连接，一方面用于对摄像头获取的真实 场景图像信号进行分析和预处理，将所述图像信号按照预定规则处理分割成若干个矩形 块，并每个矩形块图像区域都会被赋予一个阈值以便于建立对应的坐标和对应的处理逻 辑，分块处理后在显示屏幕上进行显示；另一方面用于选择指定格式将所述真实场景图像 信号进行保存；所述人机交互模块220包括多个显示功能与可视化界面，一方面用于接收用户输
7入的操作指令，并传送至控制模块；另一方面用于接收用户在屏幕上点击的热点区域信号， 并将该热点区域信号转换成相应的坐标发送至控制模块；所述控制模块230与所述云台控制器130连接，一方面用于根据用户输入的操作 指令向云台控制器发送相应的操作命令，例如，根据上述热点区域所对应的坐标发送相应 的控制指令，控制云台驱动相应的摄像头跟踪用户所点击的热点区域。如图2所示，如果用 户想看门所在的那块区域的热点区域，根据该区域的坐标产生相应的控制指令，通过控制 模块控制，如果是主摄像头的监控范围，则控制由主摄像头采集该热点区域图像；如果不在 主摄像头的监控范围，则控制模块控制切换其他相应的摄像头进行图像信号采集。另一方面用于根据所述智能传感器获取的参数信息，控制相应的设备产生响应， 如前面所述在操作的热点区域有相关智能传感器时，则根据该用户的操作在该热点区域可 显示所述智能传感器获取的参数信息，例如某智能传感器先感应到某设备工作时的温度， 并将该获取的温度与一预定的温度进行比较，如发现运行温度过高，则产生一温度过高的 控制信号，即该设备的散热系统出问题，则该智能传感器将温度过高的控制信号传送至监 控服务器，控制该设备停止工作并切换一备用系统运行。进一步的实施例，如图3所示，所述智能传感器300包括参数获取单元310，用于自动获取各个设备的运行参数信息；分析比较单元320，用于对所述运行参数信息利用智能数据库进行比较分析，以对 当前设备的运行状态正常与否进行监控；如前面所述，将获取的一温度信号与一预定的温 度进行比较，如发现运行温度过高，则产生一温度过高的控制信号。发送单元330，用于将分析的结果信息发送至监控服务器以视频字幕方式进行显
7J\ ο基于上述本发明实施例提供的显示真实场景的监控系统，本发明还提供了一种显 示真实场景监控系统的实现方法，如图4和图1所示，包括步骤S410、多个摄像头110从不同的监控区域实时获取真实场景图像信号，并将所获 取的真实场景图像信号发送至监控服务器200。各摄像头110拍摄的真实场景图像都发送 至监控服务器200进行统一处理与监控。由主摄像头获取整体图像信号，辅助摄像头获取 分区域图像信号，以及有需要地通过设置在设备内的内置摄像头获取设备内部图像信号， 如图2所示，当用户用鼠标点击机柜上的控制按钮3时，则本发明的监控系统会自动控制安 装在机柜内的内置摄像头进行机柜内部图像信号的拍摄。S420、监控服务器200的图像处理模块210对所述真实场景图像信号进行分析预 处理，以将真实场景图像信号按照预定规则处理分割成若干个矩形块，如图2所示，并且每 个矩形块图像区域都会被赋予一个阈值以对应相应的坐标，并通过人机交互模块在显示屏 幕上以分块的方式进行显示。步骤S430、通过与各设备连接的多个智能传感器300，获取各设备的参数信息，并 将所述参数信息进行分析处理后发送至监控服务器。其中，智能传感器获取的设备参数信息包括运行参数信息(如运行正常与否，运 行的速度、温度等)，并对所述运行参数信息(如温度等)利用智能数据库进行比较分析，以 对当前设备的运行状态正常与否进行监控，并将分析的结果信息发送至监控服务器。例如， 与一机房备用电源连接的智能湿度传感器感应到某一时刻该备用的湿度为X时，将该X值与该用于监控备用电源的智能湿度传感器内的一预定值进行比较，当大于该预定值时，则 向监控服务器发出一控制信号以控制相应的设备进行抽湿等。通过各个智能传感器可以实时获取监控机房内各设备的运行参数等，以实现机房 的智能监控。步骤S441、当各摄像头拍摄的真实场景图像信号传送到监控制服务器后，用户想 看某块区域的监控情况时，可以通过监控服务器200的人机交互模块220输入相应的操作 指令，所述人机交互模块220并根据用户输入的操作指令产生相应的云台控制信号，控制 所述云台控制器驱动相应的摄像头实时获取与所述操作指令对应的真实场景图像信号。如图2所示，用户想看某A区的监控情况时，可以在监控服务器上输入相应的看某 A区的操作指令，监控服务器200首先对该某A区所在矩形块的坐标值进行计算，并产生一 看某A区的云台控制信号，控制所述云台控制器130切换相应的某A区对应的摄像头进行 真实场景图像信号的拍摄，其具体的控制首先通过该A区的坐标值，查找相应的数据库表， 该数据库表内预存有各坐标值对应的各带编号的摄像头，通过坐标值计算产生的控制信号 控制云台控制器驱动A区对应的摄像头调整相应的焦距和角度对准所述A区以进行监控， 其操作简单实现方便。步骤S442、当用户在监控服务器200的操作界面上选中某一热点区域需详细监控 时，通过所述人机交互模块220接收用户在屏幕上点击的热点区域信号，并将该热点区域 信号转换成相应的坐标，通过控制模块控制云台驱动相应的摄像头跟踪用户所点击的热点 区域或者执行该热点对应的处理逻辑，例如处理逻辑为开门、开灯等。以下通过一具体例 子进行说明。D21、当用户选中热点区域，如图2所示的门时，监控服务器200首先判断是否在主 摄像头的采集范围内；D22、当是在主摄像头的采集范围内时，控制所述主摄像头调整相应的焦距、角度 对准用户选中热点区域，如该实施例的对准门，进行图像信号的采集；D23、当不是在主摄像头的采集范围内时，控制模块控制云台控制器切换相应的离 门近的辅助摄像头对准所述热点区域门。D24、当选中的热点区域有相应的设备，则根据用户的操作指令以视频字幕方式显 示该热点区域设备相应的参数信息。如用鼠标点击门的控制按钮1时，门打开，再次点击控 制按钮1，门关闭，通过所述智能传感器可以获取到该门相应的开关状态。而对于有内部结构的物体，会在屏幕上显示相应的控制按钮(如图2所示，门上会 显示门的控制按钮1，机柜上会显示机柜控制按钮3等等)。当点击控制按钮时，显示屏幕 上便显示出该物体的内部图像，此时，所显示的图像是由设置在该物体内部的内置摄像头 拍摄的。对于有参数处理功能的物体，当鼠标移至其上时，会以贴士(Tips)的方式显示相
应参数。除此之外，各设备也可以以指示灯的方式显示工作状态，例如机柜上的指示灯2， 指示灯在真实场景图像中实时显示。由上可见，本发明所提供的显示真实场景的监控系统及其实现方法以视频真实场 景为主要监控手段和操作界面，智能传感器获取运行参数为辅助手段；实现了对各机房设备的统一监控与管理，达到极大地减轻机房维护人员工作负担，同时又大大提高整个系统 的运行可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现机房的真实实时可视化，并节约了设备成本。 并且具有以下优点1、实时监控因为摄像头直接拍摄真实场景的图像，然后将图像在远程监控端进 行实时显示，从而实现了实时监控功能；2、操作更人性化；3、结构简单、易于实现。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可 以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保 护范围。
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权利要求
一种显示真实场景的监控系统，其特征在于，包括用于从不同的区域实时获取真实场景图像信号的多个摄像头；用于固定所述摄像头的云台；与所述云台连接的云台控制器，用于根据一云台控制信号，控制云台的运动方向；分别与所述摄像头、云台控制器连接的监控服务器，一方面用于对从所述摄像头获取的真实场景图像信号进行分析与处理，并在显示屏幕上以分块的方式进行显示；另一方面用于根据用户输入的操作指令产生相应的云台控制信号，控制所述云台控制器驱动所述摄像头实时获取相应的真实场景图像信号；与各设备连接的多个智能传感器，用于获取各设备的参数信息，并将所述参数信息发送至监控服务器以视频字幕的方式显示。
2.根据权利要求1所述的显示真实场景的监控系统，其特征在于，所述监控服务器包 括图像处理模块、人机交互模块、控制模块，所述图像处理模块与所述摄像头连接，一方面用于对摄像头获取的真实场景图像信号 按照预定规则处理分割成若干个矩形块，并且每个矩形块图像区域都会被赋予一个阈值以 与一个处理逻辑和坐标值一一对应，并使每个摄像头的角度场景对应一张坐标系表；另一 方面用于选择指定格式将所述真实场景图像信号进行保存；所述人机交互模块包括多个显示功能与可视化界面，一方面用于接收用户输入的操作 指令，并传送至控制模块；另一方面用于接收用户在屏幕上点击的热点区域信号，并将该热 点区域信号转换成相应的坐标发送至控制模块；所述控制模块与所述云台控制器连接，一方面用于根据用户输入的指令向云台控制器 发送相应的操作命令，以及用于根据点击的热点区域所对应的坐标发送相应控制指令，控 制云台驱动相应的摄像头跟踪用户所点击的热点区域；另一方面用于根据所述智能传感器 获取的参数信息，控制相应的设备产生响应。
3.根据权利要求1所述的显示真实场景的监控系统，其特征在于，所述多个摄像头包括用于获取全景图像信号的主摄像头；用于获取分区域图像信号的辅助摄像头；以及设置在设备内的、用于获取设备内部图像信号的内置摄像头。
4.根据权利要求1所述的显示真实场景的监控系统，其特征在于，所述智能传感器包括参数获取单元，用于自动获取各个设备的运行参数信息；分析比较单元，用于对所述运行参数信息利用智能数据库进行比较分析，以对当前设 备的运行状态正常与否进行监控；发送单元，用于将分析的结果信息发送至监控服务器，并根据用户的操作以视频字幕 方式进行显示。
5.一种显示真实场景监控系统的实现方法，其特征在于，包括步骤A、多个摄像头从不同的监控区域实时获取真实场景图像信号，并将所获取的真实场景 图像信号发送至监控服务器；B、监控服务器的图像处理模块对所述真实场景图像信号进行分析处理，将真实场景图像信号按照预定规则处理分割成若干个矩形块，每个矩形块与一个处理逻辑和坐标值一一 对应，并使每个摄像头的角度场景对应一张坐标系表，并通过人机交互模块在显示屏幕上 以分块的方式进行显示；C、通过与各设备连接的多个智能传感器，获取各设备的参数信息，并将所述参数信息 进行分析处理后发送至监控服务器。
6.根据权利要求5所述显示真实场景监控系统的实现方法，其特征在于，所述步骤A还 包括Al、主摄像头获取整体图像信号；A2、辅助摄像头获取分区域图像信号；A2、设置在设备内的内置摄像头获取设备内部图像信号。
7.根据权利要求5所述显示真实场景监控系统的实现方法，其特征在于，其还包括步骤D1、监控服务器的人机交互模块接收用户输入相应的操作指令，并根据用户输入的操 作指令产生相应的云台控制信号，控制所述云台控制器驱动相应的摄像头实时获取与所述 操作指令对应的真实场景图像信号；D2、接收用户在屏幕上点击的热点区域信号，并将该热点区域信号转换成相应的坐标， 通过控制模块控制云台驱动相应的摄像头跟踪用户所点击的热点区域或者执行该热点对 应的处理逻辑。
8.根据权利要求7所述显示真实场景监控系统的实现方法，其特征在于，所述步骤D2 具体包括D21、当用户选中热点区域时，判断是否在主摄像头的采集范围内；D22、当是在主摄像头的采集范围内时，控制所述主摄像头调整相应的焦距、角度对准 用户选中的热点区域，进行图像信号的采集；D23、当不是在主摄像头的采集范围内时，控制模块控制云台控制器切换相应的辅助摄 像头对准所述热点区域。
9.根据权利要求8所述显示真实场景监控系统的实现方法，其特征在于，所述步骤D2 还包括D24、当选中的热点区域有相应的设备，则根据用户的操作指令以视频字幕方式显示该 热点区域设备相应的参数信息。
10.根据权利要求5所述显示真实场景监控系统的实现方法，其特征在于，所述步骤C 还包括Cl、智能传感器获取各个设备的运行参数信息，并对所述运行参数信息利用智能数据 库进行比较分析，以对当前设备的运行状态正常与否进行监控，并将分析的结果信息发送 至监控服务器。
全文摘要
本发明涉及视频监控领域，公开了一种显示真实场景的监控系统及其实现方法。所述监控系统包括多个摄像头；及用于固定所述摄像头的云台，与所述云台连接的云台控制器；以及分别与所述摄像头、云台控制器连接的监控服务器，还包括多个智能传感器；本发明所提供的显示真实场景的监控系统及其实现方法以视频真实场景为主要监控手段和操作界面，智能传感器获取运行参数为辅助手段；实现了对各机房设备的统一监控与管理，达到极大地减轻机房维护人员工作负担，同时又大大提高整个系统的运行可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现机房的真实实时可视化，并节约了设备成本。
文档编号G06F3/048GK101917598SQ20101023304
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者楼新平, 陈文胜, 饶云飞 申请人:深圳市共济科技有限公司