可识别方位的监视方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种可识别方位的监视方法与系统，在同一平面内设置多个摄像头，且两两摄像头之间夹角已知，确定多个摄像头之间相对方位关系，任意选定一个摄像头为预设基准摄像头，设定预设已知方位，利用多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测预设基准摄像头偏离预设已知方位角度，根据偏离预设已知方位角度、预设已知方位以及多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方位。整个过程中，方位识别过程简单，通过多个相对位置明确的摄像头和预设已知方位进行方位识别，不会因为应用场景的环境复杂而导致信号传输不稳定，方位识别失败，其稳定性强，另外，整个方位识别过程简单，方位识别实施成本低廉。
【专利说明】可识别方位的监视方法与系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像监控【技术领域】，特别是涉及可识别方位的监视方法与系统。
【背景技术】
[0002] 随着视频监控技术的发展和安防领域要求的不断提高，目前市场上已经出现各种 各样的监控设备，特别是拍摄全景（360°无死角）视频的监控设备。该系统可随意移动，能 对要拍摄的环境进行360°全面拍摄。能运用于很多人员不便进入的场景获取里面的环境 情况。要求视频监控设备有指示方向的功能，目前实现这种功能的方法主要是使用专用的 电子模块如GPS芯片，通过卫星定位当前的地理坐标，推断出方向坐标。即在视频监控系统 中添加GPS功能。
[0003] 360°视频监控系统，可以全面监测环境，但是如果进入到人员不便进入的环境， 比如洞穴探险或者防恐救营等场景，只是能观察到视频画面，不能确定每个画面对应的方 位，对探险或者营救工作带来不便，有一定的局限性。另外，GPS定位系统虽然精度高、抗干 扰能力强，但是成本太高，很难大规模使用，而且在设备受到遮挡时，无法接收GPS卫星信 号。
[0004] 可见现有的360°视频监控系统，操作复杂，实施成本高且无法确保信号稳定，目 前迫切需要一种可识别方位的监视的方法与系统，来简单、高效且稳定实现对洞穴探险或 者防恐救营等特殊场景进行可识别方位监视。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要针对现有监视系统无法简单、高效且稳定进行可识别方位监视的 问题，提供一种能够简单、高效且稳定进行可识别方位监视的可识别方位的监视方法与系 统。
[0006] 一种可识别方位的监视方法，包括步骤：
[0007] 在同一平面内设置多个摄像头，且两两相邻所述摄像头之间夹角已知；
[0008] 确定多个摄像头之间相对方位关系，任意选取某一摄像头作为预设基准摄像头；
[0009] 设定预设已知方位；
[0010] 利用所述多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述预设基准摄像头偏离预设已 知方位角度；
[0011] 根据所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度、所述预设已知方位以及所 述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方位。
[0012] 一种可识别方位的监视系统，包括：
[0013] 设置模块，用于在同一平面内设置多个摄像头，且两两相邻所述摄像头之间夹角 已知；
[0014] 摄像头之间相对方位关系确定模块，用于确定多个摄像头之间相对方位关系，任 意选取某一摄像头作为预设基准摄像头；
[0015] 预设已知方位设定模块，用于设定预设已知方位；
[0016] 偏离角度检测模块，用于利用所述多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述预 设基准摄像头偏离预设已知方位角度；
[0017] 真实方位确定模块，用于根据所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度、 所述预设已知方位以及所述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方 位。
[0018] 本发明可识别方位的监视方法与系统，在同一平面内设置多个摄像头，且两两摄 像头之间夹角已知，这样可以明确确定多个摄像头之间相对方位关系，任意选取某一摄像 头作为预设基准摄像头，设定预设已知方位，利用多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测预 设基准摄像头偏离预设已知方位角度，根据预设基准摄像头偏离预设已知方位角度、预设 已知方位以及所述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方位。整个过 程中，无需借助GPS辅助定位，方位识别过程简单，通过多个相对位置明确的摄像头和预设 已知方位进行方位识别，不会因为应用场景的环境复杂而导致信号传输不稳定，方位识别 失败，其稳定性强，另外，整个方位识别过程简单，且不需要借助类似GPS等昂贵复杂的设 备，方位识别实施成本低廉，所以本发明可识别方位的监视方法是一种简单、高效且稳定进 行可识别方位的方法，其实施成本低廉，能够大规模使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明可识别方位的监视方法第一个实施例的流程示意图；
[0020] 图2为本发明可识别方位的监视方法第二个实施例的流程示意图；
[0021] 图3为本发明可识别方位的监视系统第一个实施例的结构示意图；
[0022] 图4为本发明可识别方位的监视系统第二个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不 限定本发明。
[0024] 如图1所示，一种可识别方位的监视方法，包括步骤：
[0025] S100 :在同一平面内设置多个摄像头，且两两相邻所述摄像头之间夹角已知。
[0026] 摄像头优选的可以选用大广角摄像头，以便拍摄到范围更广大的监测对象画面。 其摄像头的个数可以根据实际需要进行选择，假定选择N个均匀间隔设置的摄像头，当需 要360度全方位监视时，两两摄像头之间夹角相同且为（360度/N)度。应当理解，如果监 视对象只需一定范围内的监视，例如180度范围或者90度范围内监视，则两两摄像头之间 夹角分别为（180度/N)度和（90度/N)度。非必要的，在实际操作中，我们可以另外设置 一个球状保护罩，将所有摄像头设置于球状保护罩内，防尘、保护多个摄像头。若N个摄像 头非均匀间隔设置，我们可以通过已知的角度数据，确定各个摄像头之间相对方位关系，为 了便于后续的计算处理，非必要的，还可以将这些角度数据保存、记录下来。
[0027] S200:确定多个摄像头之间相对方位关系，任意选取某一摄像头作为预设基准摄 像头。
[0028] 由于两两相邻所述摄像头之间夹角已知，这样就可以明确各个摄像头之间相对方 位关系，例如，假设根据顺时针方向依次均匀间隔设置有A、B、C、D-共4个摄像头，且当前 需要360度全方位监视，以A摄像头为基准，那么B摄像头就处于A摄像头顺时针方向90度 方向，C摄像头就处于A摄像头顺时针方向180度方向，D摄像头处于A摄像头顺时针方向 270度方向。预设已知方位是根据当前需要设定的一个方位，这些方位可以为东、南、西、北， 或者东南、西南、西北、东北等这些常用的方位，最常用的如北这个方位，我们可以通过指南 针设定这个方位。在多个摄像头中，任意选定某一个摄像头为做基准摄像头，在多个摄像头 中，任意选取其中某一个作为基准摄像头，例如在顺时针设置的A、B、C、D-共4个摄像头 选取摄像头A作为基准摄像头，当调节摄像头A的方位，以使其正对北方（预设已知方位） 时，这此时摄像头B正对东方，摄像头C正对南方，摄像头D正对西方。
[0029] S300 :设定预设已知方位。
[0030] 预设已知方位可以根据实际需要进行设定，例如东、西、南、北四个主方向。
[0031] S400 :利用所述多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述预设基准摄像头偏离 预设已知方位角度。
[0032] 多个摄像头全景象拍摄监视对象图像，每个摄像头分别获取不同方位拍摄到的图 像，当多个摄像头是360全方位设置时，这些摄像头拍摄到的图像组合即可获得待监视对 象的360全景象图像。在多个摄像头分别拍摄各自的图像时，检测所述预设基准摄像头（摄 像头A)偏离所述预设已知方位（北方）角度。
[0033] S500:根据所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度、所述预设已知方位 以及所述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方位。
[0034] 根据之前获取的数据所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度、所述预设 已知方位以及所述多个摄像头之间相对方位关系，经过简单的逻辑推理就能准确确定各个 摄像头当前所处方位。
[0035] 本发明可识别方位的监视方法，在同一平面内设置多个摄像头，且两两摄像头之 间夹角已知，这样可以明确确定多个摄像头之间相对方位关系，任意选取某一摄像头作为 预设基准摄像头，设定预设已知方位，利用多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测预设基准 摄像头偏离预设已知方位角度，根据预设基准摄像头偏离预设已知方位角度、预设已知方 位以及所述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方位。整个过程中，无 需借助GPS辅助定位，方位识别过程简单，通过多个相对位置明确的摄像头和预设已知方 位进行方位识别，不会因为应用场景的环境复杂而导致信号传输不稳定，方位识别失败，其 稳定性强，另外，整个方位识别过程简单，且不需要借助类似GPS等昂贵复杂的设备，方位 识别实施成本低廉，所以本发明可识别方位的监视方法是一种简单、高效且稳定进行可识 别方位的方法，其实施成本低廉，能够大规模使用。
[0036] 为了更进一步详细解释本发明可识别方位的监视方法的技术方案及其带来的有 益效果下面将采用一具体实施例，进行详细的解释说明。
[0037] 假定在本具体实施例中，需要对监视对象进行360度全方位监视，按照顺时针方 向依次设置有A、B、C、D-共4个摄像头，预设已知方向为正北方向，选定其中A摄像头为预 设基准方向，当某一时刻A摄像头偏移正北方向角度为45度，即A摄像头正对东北方向，B 摄像头偏移正北方向角度为135度，B摄像头正对东南方向，C摄像头偏移正北方向角度为 225度，C摄像头正对西南方向，D摄像头偏移正北方向为315度，D摄像头正对西北方向。
[0038] 如图2所示，在其中一个实施例中，所述步骤S500之后还有步骤：
[0039] S600:在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像头对应方位的 水印信息，并将处理后的图像推送给用户。
[0040] 每个摄像头在各位拍摄的监视对象图像中，添加自身的方位水印信息，在处理之 后再将这些数据推送给用户，这样用户就可以直观在一个画面中获取图像和方位信息。
[0041] 在其中一个实施例中，所述在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各 个摄像头对应方位的水印信息，并将处理后的图像推送给用户具体包括步骤：
[0042] 在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像头对应方位的水印信 息，分别生成多个携带有方位信息的图像数据；
[0043] 将所述多个携带有方位信息的图像数据通过无线传输推送至显示设备；
[0044] 通过所述显示设备，将所述多个携带有方位信息的图像数据展示给用户。
[0045] 通过水印的方式将拍摄到的图像与摄像头当前拍摄图像方位信息整合，便于用户 直观在一个画面中获得上述信息，另外数据通过无线传输，确保数据传输的灵动与自由性， 在这里无线传输可以通过WIFI、蓝牙、3G通信或4G通信等方式进行传输，最终整合有方位 信息的图像数据传输到显示设备中，显示设备将这些数据清晰展示给用户。
[0046] 在其中一个实施例中，所述步骤S300具体为：
[0047] 通过方位感应装置，确定所述预设已知方位，其中，所述方位感应装置包括电子罗 盘。
[0048] 确定预设已经方位，这个确定过程可以利用方位感应装置，例如电子罗盘等设备， 电子罗盘有多种，最常见的例如指南针，这种结果简单，成本低廉的方位感应装置，便于本 发明可识别方位的监视方法的实施以及推广应用。在确定预设已知方位之后，我们可以将 预设基准摄像头对准预设方位的状态作为整个初始状态，或者说是复位状态，以便下一次 便捷识别方位。
[0049] 在其中一个实施例中，所述利用所述多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述 预设基准摄像头偏离预设已知方位角度具体包括步骤：
[0050] 利用所述多个摄像头，分别以超过每秒30帧的频率拍摄监视对象图像；
[0051] 通过角度检测装置，检测所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度。
[0052] 以超过每秒30帧的频率拍摄监视对象图像，能够拍摄到更加丰富的监视对象图 像。角度检测装置优选的可以选用电子角度检测装置，便于快速、准确获取数据。
[0053] 为了更进一步详细解释本发明可识别方位的监视方法的技术方案及其带来的有 益效果，下面将采用一具体实例进行解释说明。
[0054] 在本具体实例中，4个摄像头均匀等间隔设置，需要监控360度全景画面，预设已 知方位为正北方，方位感应装置选用指南针，利用角度测量装置检测偏转角度。
[0055] 首先给摄像头指定编号，指定一个摄像头为1，顺时针方向相隔360度/4角度的相 邻摄像头为2,与摄像头2相隔90° (顺时针）的摄像头为3,与摄像头3相隔90° (顺时 针）的摄像头为4。指南针的指针一直指着北方。首先设置指南针的指针直指摄像头1，即 摄像头1与指南针的指针夹角为〇°时为系统的初始状态。当指针发生偏转，角度测量装置 实时测量指针的偏转角度，将偏转角度输入到计算机处理，指针指示的是正北方，角度测量 装置测量出的角度是摄像头1与正北方指针的角度，通过计算可以确定摄像头1的方位，由 于其他摄像头两两间的角度是90°，通过摄像头1的方位，计算机可确定其它摄像头的方 位。
[0056] 每个摄像头均采集各自的图像数据至计算机，计算机通过上述的处理，确定摄像 头1的方位，并在传输摄像头的数据信号中添加相应方位的水印，根据摄像头1的方位以及 两两摄像头的角度，再计算出其他摄像头的具体方位，添加相应水印，经无线方式将数据传 出，在显示终端上可显示带有方位水印的视频画面。
[0057] 如图3所示，一种可识别方位的监视系统，包括：
[0058] 设置模块100,用于在同一平面内设置多个摄像头，且两两相邻所述摄像头之间夹 角已知；
[0059] 摄像头之间相对方位关系确定|旲块200,用于确定多个摄像头之间相对方位关系， 任意选取某一摄像头作为预设基准摄像头；
[0060] 预设已知方位设定模块300,用于设定预设已知方位；
[0061] 偏离角度检测模块400,用于利用所述多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述 预设基准摄像头偏离预设已知方位角度；
[0062] 真实方位确定模块500,用于根据所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角 度、所述预设已知方位以及所述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处 方位。
[0063] 本发明可识别方位的监视系统，设置模块100在同一平面内设置多个摄像头，且 两两摄像头之间夹角已知，摄像头之间相对方位关系确定t旲块200明确确定多个摄像头之 间相对方位关系，任意选取某一摄像头作为预设基准摄像头，预设已知方位设定模块300 设定预设已知方位偏离角度检测模块400利用多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测预设 基准摄像头偏离预设已知方位角度，真实方位确定模块500根据预设基准摄像头偏离预设 已知方位角度、预设已知方位以及所述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当 前所处方位。整个过程中，无需借助GPS辅助定位，方位识别过程简单，通过多个相对位置 明确的摄像头和预设已知方位进行方位识别，不会因为应用场景的环境复杂而导致信号传 输不稳定，方位识别失败，其稳定性强，另外，整个方位识别过程简单，且不需要借助类似 GPS等昂贵复杂的设备，方位识别实施成本低廉，所以本发明可识别方位的监视方法是一种 简单、高效且稳定进行可识别方位的方法，其实施成本低廉，能够大规模使用。
[0064] 如图4所示，在其中一个实施例中，所述可识别方位的监视系统，还包括：
[0065] 推送显示模块600,用于在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄 像头对应方位的水印信息，并将处理后的图像推送给用户。
[0066] 在其中一个实施例中，所述推送显不模块600具体包括：
[0067] 水印添加单元，用于在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像 头对应方位的水印信息，分别生成多个携带有方位信息的图像数据；
[0068] 推送单元，用于将所述多个携带有方位信息的图像数据通过无线传输推送至显示 设备；
[0069] 展示单元，用于通过所述显示设备，将所述多个携带有方位信息的图像数据展示 给用户。
[0070] 在其中一个实施例中，预设已知方位设定模块300具体用于：：
[0071] 通过方位感应装置，确定所述预设已知方位，其中，所述方位感应装置包括电子罗 盘。
[0072] 在其中一个实施例中，所述偏离角度检测模块400具体包括：
[0073] 拍摄单元，用于利用所述多个摄像头，分别以超过每秒30帧的频率拍摄监视对象 图像；
[0074] 偏离角度检测单元，用于通过角度检测装置，检测所述预设基准摄像头偏离所述 预设已知方位角度。
[0075] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种可识别方位的监视方法，其特征在于，包括步骤： 在同一平面内设置多个摄像头，且两两相邻所述摄像头之间夹角已知； 确定多个摄像头之间相对方位关系，任意选取某一摄像头作为预设基准摄像头； 设定预设已知方位； 利用所述多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述预设基准摄像头偏离预设已知方 位角度； 根据所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度、所述预设已知方位以及所述多 个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方位。
2. 根据权利要求1所述的可识别方位的监视方法，其特征在于，所述根据所述预设基 准摄像头偏离所述预设已知方位角度、所述预设已知方位以及所述多个摄像头之间相对方 位关系，确定各个摄像头当前所处方位之后还有步骤： 在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像头对应方位的水印信息， 并将处理后的图像推送给用户。
3. 根据权利要求2所述的可识别方位的监视方法，其特征在于，所述在所述多个摄像 头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像头对应方位的水印信息，并将处理后的图像推 送给用户具体包括步骤： 在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像头对应方位的水印信息， 分别生成多个携带有方位信息的图像数据； 将所述多个携带有方位信息的图像数据通过无线传输推送至显示设备； 通过所述显示设备，将所述多个携带有方位信息的图像数据展示给用户。
4. 根据权利要求1或2所述的可识别方位的监视方法，其特征在于，所述设定预设已知 方位具体为： 通过方位感应装置，确定所述预设已知方位，其中，所述方位感应装置包括电子罗盘。
5. 根据权利要求1或2所述的可识别方位的监视方法，其特征在于，所述利用所述多个 摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述预设基准摄像头偏离预设已知方位角度具体包括步 骤： 利用所述多个摄像头，分别以超过每秒30帧的频率拍摄监视对象图像； 通过角度检测装置，检测所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度。
6. -种可识别方位的监视系统，其特征在于，包括： 设置模块，用于在同一平面内设置多个摄像头，且两两相邻所述摄像头之间夹角已 知； 摄像头之间相对方位关系确定模块，用于确定多个摄像头之间相对方位关系，任意选 取某一摄像头作为预设基准摄像头； 预设已知方位设定模块，用于设定预设已知方位； 偏离角度检测模块，用于利用所述多个摄像头拍摄监视对象图像，并检测所述预设基 准摄像头偏离预设已知方位角度； 真实方位确定模块，用于根据所述预设基准摄像头偏离所述预设已知方位角度、所述 预设已知方位以及所述多个摄像头之间相对方位关系，确定各个摄像头当前所处方位。
7. 根据权利要求6所述的可识别方位的监视系统，其特征在于，还包括： 推送显示模块，用于在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像头对 应方位的水印信息，并将处理后的图像推送给用户。
8. 根据权利要求7所述的可识别方位的监视方法，其特征在于，所述推送显示模块具 体包括： 水印添加单元，用于在所述多个摄像头拍摄监视对象图像中，分别添加各个摄像头对 应方位的水印信息，分别生成多个携带有方位信息的图像数据； 推送单元，用于将所述多个携带有方位信息的图像数据通过无线传输推送至显示设 备； 展示单元，用于通过所述显示设备，将所述多个携带有方位信息的图像数据展示给用 户。
9. 根据权利要求6或7所述的可识别方位的监视系统，其特征在于，所述预设已知方位 设定模块具体用于：通过方位感应装置，确定所述预设已知方位，其中，所述方位感应装置 包括电子罗盘。
10. 根据权利要求6或7所述的可识别方位的监视系统，其特征在于，所述偏离角度检 测模块具体包括： 拍摄单元，用于利用所述多个摄像头，分别以超过每秒30帧的频率拍摄监视对象图 像； 偏离角度检测单元，用于通过角度检测装置，检测所述预设基准摄像头偏离所述预设 已知方位角度。
【文档编号】H04N7/18GK104219496SQ201410418137
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】刘敬聪, 林凡, 黄建青 申请人:广州杰赛科技股份有限公司