多摄像机视频监控系统、移动目标追踪装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种多摄像机视频监控系统、移动目标追踪装置及方法；该移动目标追踪装置应用于多摄像机视频监控系统中的终端设备上；所述装置包括：测算处理单元，用于获取摄像机的指向矢量；中心切换单元，用于将指定的摄像机设置为中心摄像机，并将所述中心摄像机的视频图像切换至预定显示区域的中心窗格；视频排布单元，用于根据所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值对应的周边窗格中。本发明可以大大方便用户从众多摄像机中找出下一个目标摄像机。
【专利说明】多摄像机视频监控系统、移动目标追踪装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频监控【技术领域】，尤其涉及一种移动目标追踪装置、移动目标追踪方法以及应用该移动目标追踪装置的多摄像机视频监控系统。
【背景技术】
[0002]视频监控是安全防范系统的重要组成部分，随着计算机、网络通信以及图像处理等技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。目前，视频监控技术已经被广泛地应用在各个领域之中，尤其是一些诸如公共安全、应急指挥等领域。
[0003]通常，用户可以在终端设备查看视频监控系统中各个前端摄像机所采集到的图像。并且，在很多应用场景下，用户可能需要跟踪移动目标(比如人或者车辆等);例如，在现场指挥或者事故追溯应用场景下，首先，用户需要在地图上选择一个摄像机，并同时调阅所选择摄像机周边的摄像机；接着，用户需要找到一个出现该移动目标的摄像机，指定为中心摄像机，并将中心摄像机的视频图像显示在中心窗格；当目标快要移出该摄像机覆盖区域时，用户需要根据仔细观察位于该摄像机周边的多个邻居摄像的视频图像，直至发现移动目标在某一摄像机的视频图像中出现，才能将该摄像机设直为新的中心摄像机，再将中心摄像机的视频图像切换至中心窗格，如此反复执行便可完成对移动目标的追踪，直到用户停止追踪或者移动目标移动到的地方不属于任何一个摄像机的覆盖范围。
[0004]现有技术中，由于需要用户手工从众多摄像机中找出下一个目标摄像机然后再调出图像，找出下一个目标摄像机的过程耗费时间长且容易出错，如果用户操作出错，或者不熟练或者对监控系统拓扑不熟悉，很容易导致跟丢移动目标。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种移动目标追踪装置、移动目标追踪方法以及应用该移动目标追踪装置的多摄像机视频监控系统，用于方便用户从众多摄像机中找出下一个目标摄像机。
[0006]具体的，所述移动目标追踪装置，应用于多摄像机视频监控系统中的终端设备上；所述装置包括:
[0007]测算处理单元，用于获取摄像机的指向矢量；
[0008]中心切换单兀，用于将指定的摄像机设直为中心摄像机，并将所述中心摄像机的视频图像切换至预定显示区域的中心窗格；
[0009]视频排布单元，用于根据所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值对应的周边窗格中。
[0010]所述移动目标追踪方法，应用于多摄像机视频监控系统中的终端设备上；其特征在于，所述方法包括步骤:
[0011]S1.获取摄像机的指向矢量；[0012]S2.将指定的摄像机设直为中心摄像机，并将所述中心摄像机的视频图像切换至预定显示区域的中心窗格；
[0013]S3.根据所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值对应的周边窗格中。
[0014]所述多摄像机视频监控系统，包括上述的移动目标追踪装置。
[0015]由以上技术方案可见，本发明通过获取摄像机的指向矢量；并根据中心摄像机的邻居摄像机相对于中心摄像机指向矢量的角度值，将中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在预定显示区域中与角度值对应的周边窗格中，当移动目标从中心摄像机移动至下一个目标摄像机时，用户跟随移动目标的移动方向自然的切换到下一摄像机，而该摄像机即移动目标出现的下一个摄像机；因此，本发明可以大大方便用户从众多摄像机中找出下一个目标摄像机。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1中所示为一种摄像机布设示意图；
[0017]图2中所示为现有技术中一种摄像机的视频图像排布示意图；
[0018]图3是本发明一种实施例中一种移动目标追踪装置的结构不意图；
[0019]图4是本发明一种实施例中一种移动目标追踪方法的流程示意图；
[0020]图5是摄像机指向矢量示意图；
[0021]图6是本发明一种实施方式中一种邻居摄像机相对于中心摄像机指向矢量的角度值计算示意图；
[0022]图1是本发明一种实施方式中一种摄像机的视频图像排布示意图；
[0023]图8是本发明一种实施方式中另一种摄像机的视频图像排布示意图；
[0024]图9是本发明一种实施方式中另一种摄像机的视频图像排布示意图；
[0025]图10是本发明一种实施方式中一种多摄像机视频监控系统架构示意图。
【具体实施方式】
[0026]在视频监控解码软件中，窗格显示方式已经被使用起来。所谓窗格是视频监控图像解码软件界面上的一个图像显示窗口。软件的显示区域上可以根据需要同时显示多个窗格，每个窗格显示来自某个摄像机的一路实时视频图像或历史回放的视频图像。多窗格显示可以协助用户在一个显示区域上同时观察多路摄像机采集到的图像，这在交通管理以及安防等领域有着较为广泛的应用。值得注意的是，本发明的所说预定显示区域可以是一个独立的物理屏幕，也可以是多个物理屏幕拼接而成的屏幕，还可以是一个独立物理屏幕的一部分，本发明并不限制预定显示区域与物理屏幕之间的关系。
[0027]现有技术中，在多摄像机视频监控系统中的终端设备上，通常是按照摄像机编号顺序或者是按照各摄像机的物理位置在窗格中显示各摄像机的视频图像；例如，图1中所不为各摄像机的物理位直不意图，其中，摄像机C3被指定为中心摄像机，摄像机Cl、摄像机C2、摄像机Oi以及摄像机C5为中心摄像机的邻居摄像机；图2中所不为按照各摄像机的物理位置在预定显示区域中显示各摄像机的视频图像的示意图，相应的，摄像机C3的视频图像在中心窗格显示；摄像机Cl的物理位置位于摄像机C3的左上方，所以摄像机Cl的视频窗格显示在中心窗格的左上方；摄像机C5的物理位置位于摄像机C3的右下方，所以摄像机C5的视频窗格显示在中心窗格的右下方；同理可以计算出其他的摄像机视频图像对应的窗格的位置。
[0028]在进行移动目标追踪时，用户在摄像机C3中观察到移动目标在向前移动，并且随着时间的推移，会逐渐移动出摄像机C3的覆盖范围；此时，用户需要仔细观察摄像机C3的各个邻居摄像机的视频图像，直至发现移动目标在某一摄像机中出现，才能将该摄像机指定为中心摄像机。
[0029]本发明为了解决上述问题，提供了一种移动目标追踪装置及移动目标追踪方法，如图3以及图4中所示，该移动目标追踪装置应用于多摄像机视频监控系统中的终端设备上；其主要包括测算处理单元、中心切换单元以及视频排布单元等；与之对应的移动目标追踪方法主要包括步骤:
[0030]测算处理单元获取摄像机的指向矢量；
[0031]中心切换单兀将指定的摄像机设直为中心摄像机，并将所述中心摄像机的视频图像切换至预定显示区域的中心窗格；
[0032]视频排布单元根据所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值对应的周边窗格中；
[0033]图5 给出了指向矢量的示意图；本实施例中，任意指定摄像机的指向矢量由该摄像机的水平方向转动角度决定。
[0034]当移动目标从中心摄像机移动至下一个目标摄像机时，用户跟随移动目标的移动方向自然的切换到下一摄像机，而该摄像机即移动目标出现的下一个摄像机；因此，本发明可以大大方便用户从众多摄像机中找出下一个目标摄像机。
[0035]下面结合实例以及附图对本实施例中的移动目标追踪装置及移动目标追踪方法进行更详细的说明。
[0036]首先，对于任意指定摄像机，配置与所述指定摄像机的之间的距离不大于预设距离值的摄像机为所述指定摄像机的邻居摄像机；可以理解的是，该步骤并不是必需的；例如，当终端设备中预存储有各摄像机之间的邻居关系时，则不必进行邻居摄像机的配置。当用户进行移动目标追踪时，首先需要在地图上选择一个摄像机作为中心摄像机，并同时调阅以中心摄像机的邻居摄像机；例如，如图1中所示，在选择摄像机C3作为中心摄像机后，同时调阅与摄像机C3的邻居摄像机。
[0037]其中，摄像机之间的距离可以根据摄像机的经纬度值进行确定；例如，已知两个摄像机的经纬度值分别是(Latl，Lngl)和(Lat2，Lng2)，地球半径是6378.137 ;则两个摄像机之间的距离s计算公式如下:
[0038]S=2 arcsin ^sirr + cos(LatX) x cos(Latl) x sin2 ^ x 6378.137 x 1000 ；
[0039]其中，a=Latl - Lat2,为两个摄像机纬度之差；b=Lngl_Lng2，为两个摄像机经度之差；计算出来的结果单位为米。
[0040]摄像机之间的方位角同样可以根据摄像机的经纬度值进行确定；例如，已知两个摄像机的经纬度值分别是(Latl，Lngl)和(Lat2，Lng2)，地球半径是6378.137 ;则两个摄像
机之间的方位角d计算公式如下:
【权利要求】
1.一种移动目标追踪装置，应用于多摄像机视频监控系统中的终端设备上；其特征在于，所述装置包括: 测算处理单元，用于获取摄像机的指向矢量； 中心切换单兀，用于将指定的摄像机设直为中心摄像机，并将所述中心摄像机的视频图像切换至预定显示区域的中心窗格； 视频排布单元，用于根据所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值对应的周边窗格中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述获取摄像机的指向矢量进一步包括: 若所述摄像机具备指向反馈功能，则直接读取摄像机反馈的指向矢量；否则，判断所述摄像机是否设置于云台上: 若是，则根据所述摄像机的预定指向标定值以及云台的转动角度计算摄像机的指向矢量；若否，则直接读取为所述摄像机标定的指向矢量。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测算处理单元进一步用于: 对于任意指定摄像机，配置与所述指定摄像机的之间的距离不大于预设距离值的摄像机为所述指定摄像机的邻居摄像机。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 窗格准备单元，用于根据所述中心摄像机的邻居摄像机的数目，在所述中心窗格周边准备相应数目用于显示中心摄像机的邻居摄像机的视频图像的周边窗格。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值的计算包括: 计算所述中心摄像机与所述中心摄像机的邻居摄像机之间方向线的方位角，计算结果与中心摄像机指向矢量的方位角的差值即为所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频排布单元，用于根据所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值以及与所述中心摄像机距离，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值以及距离对应的周边窗格中。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的装置，其特征在于，所述视频排布单元，进一步用于在所述中心摄像机的指向矢量发生变化时，相应的调整所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布。
8.一种移动目标追踪方法，应用于多摄像机视频监控系统中的终端设备上；其特征在于，所述方法包括步骤:S1.获取摄像机的指向矢量；S2.将指定的摄像机设直为中心摄像机，并将所述中心摄像机的视频图像切换至预定显示区域的中心窗格；S3.根据所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值对应的周边窗格中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取摄像机的指向矢量进一步包括: 若所述摄像机具备指向反馈功能，则直接读取摄像机反馈的指向矢量；否则，判断所述摄像机是否设置于云台上: 若是，则根据所述摄像机的预定指向标定值以及云台的转动角度计算摄像机的指向矢量；若否，则直接读取为所述摄像机标定的指向矢量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤SI还包括: 对于任意指定摄像机，配置与所述指定摄像机的之间的距离不大于预设距离值的摄像机为所述指定摄像机的邻居摄像机。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S2与步骤S3之间还包括: 根据所述中心摄像机的邻居摄像机的数目，在所述中心窗格周边准备相应数目的周边窗格。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值的计算包括: 计算所述中心摄像机与所述中心摄像机的邻居摄像机之间方向线的方位角，计算结果与中心摄像机指向矢量的方位角的差值即为所述中心摄像机的邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括: 根据所述中心摄像机的 邻居摄像机相对于所述中心摄像机指向矢量的角度值以及与所述中心摄像机距离，将所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布在所述预定显示区域中与所述角度值以及距离对应的周边窗格中。
14.根据权利要求8-13任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括: 在所述中心摄像机的指向矢量发生变化时，相应的调整所述中心摄像机的邻居摄像机的视频图像排布。
15.一种多摄像机视频监控系统，其特征在于，包括根据权利要求1-7任意一项所述的移动目标追踪装置。
【文档编号】H04N7/18GK103595963SQ201310568127
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】黄军 申请人:浙江宇视科技有限公司