一种面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法与流程

本发明涉及实时监控，特别是涉及一种面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法。

背景技术：

1、虚拟围栏生成绘制是园区安保、重点区域监视等应用常用的经典功能，其主要是通过在所在区域的2维俯视图上选定特定区域划定为警戒区域，并通过摄像头、红外相机或其他传感器观测的方式对警戒区域附近来往的车辆、行人或其他目标是否有侵入警戒区域进行监视与告警。

2、传统的虚拟围栏生成绘制方法中，通常只需要把传感器获得的目标在传感器坐标系(即局部坐标系)下的坐标转换成所在区域的坐标系(即全局坐标系)下的坐标，而当两种坐标系都是以实际距离为基本度量单位的直角坐标系的情况下，这种转换过程只需要考虑坐标系的旋转和平移。

3、然而传统的虚拟围栏生成绘制方法仅支持在二维俯视角区域地图中对虚拟围栏的位置及区域进行展示，而无法在实际监控摄像头中展示出警戒区域的边界，使得虚拟围栏在实际摄像监控影像中的表现不够直观，不利于操作人员对警戒区域附近可疑目标进行重点观测和预判。并且，常规的虚拟围栏以二维平面形式划定的，因此无法准确地对空中入侵警戒区域的目标进行告警。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法，使得虚拟围栏可以在监视摄像的图像上进行实时直观地三维显示。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法，包括以下步骤：

3、(1)确定警戒区域，并获取警戒区域在世界坐标系下的坐标；

4、(2)选定监控摄像设备，所述监控摄像设备获取的图像中包含有所述警戒区域；

5、(3)将所述警戒区域在世界坐标系下的坐标转换到所述警戒区域在像素坐标系下的坐标；

6、(4)根据所述警戒区域设定的高度和所述警戒区域在像素坐标系下的坐标确定虚拟围栏的底面边界点坐标和顶面边界点坐标；

7、(5)连接所述底面边界点坐标和所述顶面边界点坐标，在所述监控摄像设备的图像上形成虚拟围栏。

8、所述步骤(3)具体包括：

9、通过世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系以及像素坐标系之间的关系，构建下世界坐标系与像素坐标系之间的坐标转换公式；

10、利用所述坐标转换公式将所述警戒区域在世界坐标系下的坐标转换成在像素坐标系下的坐标。

11、所述世界坐标系与像素坐标系之间的坐标转换公式为：其中，zc表示所述监控摄像设备的光轴所在位置，为像素坐标系下的坐标，为所述监控摄像设备的内参，[r t]为所述监控摄像设备的外参，表示世界坐标系下的坐标。

12、所述步骤(4)具体为：确定所述监控摄像设备获取的图像中的地面位置；将所述警戒区域在像素坐标系下的坐标投影到所述地面位置，得到虚拟围栏的底面边界点坐标；再结合所述警戒区域设定的高度得到虚拟围栏的顶面边界点坐标。

13、有益效果

14、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过坐标转换方式将世界坐标系中的二维平面划定的警戒区域在终端监控摄像图片上显示成三维虚拟围栏，从而使得监视摄像图像显示更为直观，确保了能够对空中目标进行侵入判定。

技术特征：

1.一种面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：

3.根据权利要求2所述的面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法，其特征在于，所述世界坐标系与像素坐标系之间的坐标转换公式为：其中，zc表示所述监控摄像设备的光轴所在位置，为像素坐标系下的坐标，为所述监控摄像设备的内参，[r t]为所述监控摄像设备的外参，表示世界坐标系下的坐标。

4.根据权利要求1所述的面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：确定所述监控摄像设备获取的图像中的地面位置；将所述警戒区域在像素坐标系下的坐标投影到所述地面位置，得到虚拟围栏的底面边界点坐标；再结合所述警戒区域设定的高度得到虚拟围栏的顶面边界点坐标。

技术总结
本发明涉及一种面向监视摄像的实时虚拟围栏生成方法，包括：确定警戒区域，并获取警戒区域在世界坐标系下的坐标；选定监控摄像设备，所述监控摄像设备获取的图像中包含有所述警戒区域；将所述警戒区域在世界坐标系下的坐标转换到所述警戒区域在像素坐标系下的坐标；根据所述警戒区域设定的高度和所述警戒区域在像素坐标系下的坐标确定虚拟围栏的底面边界点坐标和顶面边界点坐标；连接所述底面边界点坐标和所述顶面边界点坐标，在所述监控摄像设备的图像上形成虚拟围栏。本发明使得虚拟围栏可以在监视摄像的图像上进行实时直观地三维显示。

技术研发人员：黄真,宗忆陈
受保护的技术使用者：上海戎慧智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1