ROV多路视频监控装置及方法与流程

本发明涉及rov水下监控技术领域，尤其涉及一种rov多路视频监控装置及方法。

背景技术：

rov最主要的功能在于：能够单独完成人类难以完成或者无法完成的水下作业。随着水下智能机器人(rov)的兴起，rov厂家不断涌现。为了能够对rov在水下的活动及其水下环境进行了解，各rov厂家分别配置控制软件，对rov的水下环境进行显示并进而实现操作控制。

目前，各厂家实现对rov监控的主流方式是使rov本体头部携带高清摄像机，通过用户界面(ui)进行单路视频显示，使用户能在视觉上直观的获得rov前方环境情况，从而可根据环境情况调整对rov的控制，发送正确的指令。

这种单路视频显示的方式对于用户来说，在同一时间点的可视视野仅局限于rov运行的前方；若想获得其它方位的画面，需要调整rov本体的姿态，操作比较繁琐。并且，在例如想实现对鱼群的观察时，调整rov本体姿态的过程可能会使鱼群受惊，从而导致观察工作失败。另外，将rov用于水下观光场景时，若需要不断调整rov本体方位来获取不同画面，会造成用户体验度不佳。

因此，针对以上不足，需要提供一种监控装置，让使用者能够全方位了解rov的水下环境状况，满足用户的实际需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中采用单路视频显示rov的水下环境，若想获取不同方位的水下画面，需要不断地调整rov本体姿态的缺陷，提供一种rov多路视频监控装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种rov多路视频监控装置，包括：

图像数据采集单元，用于采集rov至少两个方位的同步画面；

监控单元，用于将所述至少两个方位的同步画面通过ui界面同步显示。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，所述图像数据采集单元用于采集rov水下环境的以下至少两个方位同步画面：

rov头部方位、rov尾部方位、rov两侧方位、rov顶部方位及rov底部方位。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，所述图像数据采集单元基于以下至少两个位置设置的摄像机获取同步画面：

rov头部、尾部、两侧、顶部和底部。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，所述ui界面包括全屏窗口和小窗口。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，所述全屏窗口显示的画图通过ui界面上设置的全屏窗口选择按钮进行选择。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，所述小窗口显示的画图通过ui界面上设置的小窗口选择按钮进行选择。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，所述小窗口配置为多个。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，所述多个小窗口可重叠摆放。

在根据本发明所述的rov多路视频监控装置中，每个小窗口可通过拖动方式选择在ui界面上的位置；

优选地，所述小窗口被配置为通过双击转换为全屏窗口，并使当前全屏窗口转换为小窗口。

本发明还提供了一种rov多路视频监控方法，包括：

通过图像数据采集单元采集rov至少两个方位的同步画面的步骤；以及将所述至少两个方位的同步画面通过ui界面同步显示的步骤。

实施本发明的rov多路视频监控装置及方法，具有以下有益效果：本发明改变了传统rov水下运行监控中，对水下环境单路视频显示的模式；它对rov本体所处水下环境的至少两个方位同步进行图像数据的采集，使用户能够同步地获取rov本体在水下多个方位的环境状况，有助于用户更好地实施对rov的运行控制，极大地提高了rov操控的灵活性。

本发明能够实现对rov水下运行环境的360度全方位监视，有利于快捷高效地完成水下作业，提升rov产品的技术竞争力；尤其应用于某些特殊作业中，如鱼群观察或水下观光时，无需额外移动改变rov的姿态，即可使用户获得更全更广的视角，使用户体验度得到极大提升。

附图说明

图1为根据本发明的rov多路视频监控装置的示例性框图；

图2为根据本发明的rov多路视频监控装置的多个小窗口重叠摆放的示例性框图；

图3为根据本发明的rov多路视频监控方法的示例性流程图；

图4为根据本发明的rov多路视频监控方法的一个具体实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式一、本发明的第一方面，提供了一种rov多路视频监控装置，结合图1所示，包括：

图像数据采集单元110，用于采集rov至少两个方位的同步画面；

监控单元120，用于将所述至少两个方位的同步画面通过ui界面同步显示。

本实施方式提供了rov水下环境多方位监测的思路，可以根据实际使用需要，采集rov本体各个位置相对水下环境方位的视频图像数据。例如，当仅需观测rov本体前方及底部环境状况的时候，可以只采集这两个方位的视频数据，并将所述视频数据通过ui界面同步显示出来。或者，需要观测rov本体两侧环境状况的时候，可以只采集其两侧的视频数据，并将所述视频数据通过ui界面同步显示出来。

当需要观测更多方位环境状况时，只要同步获得各个方位的图像数据即可。当采集的图像数据能够形成对rov本体周围环境的整体环绕时，通过监控单元120进行画面显示，可实现对水下环境的全方位监测。

对于rov本体来说，当对其头部、尾部、两侧、顶部及底部同时设置图像采集设备时，基本可以获得其周边环境的全方位实时状况。

作为示例，所述图像数据采集单元110用于采集rov水下环境的以下至少两个方位同步画面：

rov头部方位、rov尾部方位、rov两侧方位、rov顶部方位及rov底部方位。

本发明在实施中，可以选择rov本体的不同方位进行图像采集，其至少可以同步采集rov本体两个方位的画面，实现对水下环境的多角度监控。比如为了躲避障碍物时，可能只需要获取其前方画面及底部画面即可有效进行回避；但如果为了水下观光，为使使用者获得身临其境的画面感受，则需要获取rov本体的全方位图像数据。其它情况，根据使用需要，进行相应方位的图像数据采集。

对于rov来说，其水下环境状况通常采用其自身携带的高清摄像机进行拍摄获取。

作为示例，所述图像数据采集单元110基于以下至少两个位置设置的摄像机获取同步画面：

rov头部、尾部、两侧、顶部和底部。

摄像机作为获取图像数据的基础，为图像数据采集单元110提供原始图像数据。本实施方式中，至少在rov本体的两个位置，即在rov头部、尾部、两侧、顶部和底部任选两处，或多于两处设置摄像机，可实现多路视频拍照及录像功能，实际使用中根据工作目的进行选择。

进一步，为了满足使用者视觉上的直观效果，结合图1和图2所示，本发明的ui界面内可以包括全屏窗口123和小窗口124。

对摄像机采集的视频画面，可以取一个方位画面作为主视频，在全屏窗口123上显示；为了辅助获取其它方位的水下画面，可以在小窗口124显示另一路视频数据的画面。

对于监控单元120来说，可以设置多路视频数据的输入接口，图像数据采集单元110通过不同的接口输出不同方位的图像数据，从而保证各方位数据的同步。

所述全屏窗口123和小窗口124可以是在ui界面上的固定分区，例如，ui界面上可同时设定多个分区，其中相对大的区域作为全屏窗口123，另外相对小的区域作为小窗口124；这种形式小窗口124的个数及与全屏窗口123的分区位置可以是固定的；也可以通过预置程序根据每次的使用需要，预设置窗口的大小及分布形式。

另外，也可以将ui界面的整体作为全屏窗口123，小窗口124悬浮在全屏窗口123界面上，如图1和图2所示；小窗口124位置可以选择不对全屏窗口123主体画面造成遮挡的区域，一般可选择全屏窗口123的边框处。

作为示例，结合图1所示，所述全屏窗口123显示的画图通过ui界面上设置的全屏窗口选择按钮121进行选择。

通常，在图像数据采集单元110获取了rov多个方位的视频数据后，使用者会选定一个方位的画面作为主要观测角度，以完成对水下环境的监测。全屏窗口选择按钮121的使用形式，可以为：点击后出现下级菜单，下级菜单上设置不同方位选项，单击某个方位，使全屏窗口上显示对应的视频图像。另外，也可以通过设置快捷键的形式选定全屏窗口的显示画面，使每点击一次，在全屏窗口出现一个方位的视频画面；多次点击，多个方位的画面依次循环；出现预定画面后，完成全屏窗口方位图像的选择。

同样，作为示例，结合图1所示，所述小窗口124显示的画图通过ui界面上设置的小窗口选择按钮122进行选择。对小窗口选择按钮122的设置形式可与全屏窗口选择按钮121相类似，不赘述。同上所述，小窗口124的显示画面，也可以通过设置快捷键的形式选定。

另外，对全屏窗口123和小窗口124视频画面的选择，也可以通过系统参数配置的方式实现，例如在系统的通用设置中，通过视频设置及视频总数设置，实现对视频总数及端口的选择。

作为示例，结合图1和图2所示，所述小窗口124可以配置为多个。

本实施方式中，ui界面内至少包括一个全屏窗口123和一个小窗口124；但当两个方位的画面监控不能满足观测需求时，可以将更多方位上获取的图像数据通过ui界面进行显示，在不影响全屏窗口123画面显示的情况下，可以通过多个小窗口124呈现不同方位的视频画面。

所述小窗口124可以在ui界面上相并列排布，让使用者在对全屏窗口123的主画面观察的基础上，通过多个方位的辅助画面更全面地了解水下环境。

作为示例，结合图2所示，所述多个小窗口124也可重叠摆放。例如当要对rov头部方位、rov尾部方位、rov两侧方位、rov顶部方位及rov底部方位的全部视频数据进行显示时，选定全屏窗口123画面后，另外五路视频数据，可以如图2中所示，其中两路画面重叠摆放，另外三路画面重叠摆放，这种情况可以将五路视频数据分成两类，每一类作为一个叠放区，能够确保在同一时刻，至少显示三个方位的画面；并且对于每一个叠放区来说，通过点击可以使叠放区的当前下层画面转换为上层画面，对应的上层画面变换为下层画面。

作为示例，结合图1和图2所示，每个小窗口124可通过拖动方式选择在ui界面上的位置；通过程序设置，可使悬浮的小窗口124能够在全屏窗口123上随意拖动，选择不遮挡全屏窗口123上主画面的位置放置。

另外，在当前通过全屏窗口选择按钮121和小窗口选择按钮122完成相应画面的选择后，一方面可以通过所述选择按钮更换窗口呈现的画面；另一方面也可以通过以下方式变换全屏窗口123内呈现的画面：

例如，欲将当前某个小窗口124内的画面进行全屏显示，双击所述某个小窗口124，使小窗口124内的画面转换至全屏窗口123显示，同时，原全屏窗口123内的画面，转换到所述当前某个小窗口124显示。

此外，本公开的实施例还可提供一种电子设备，该电子设备被配置成包括如上所述rov多路视频监控装置。所述电子设备可以是计算机。所述rov多路视频监控装置可结合qml和c++软件开发语言进行编程，同时管理多路视频。

具体实施方式二、本发明的另一方面还提供了一种rov多路视频监控方法，结合图3所示，所述方法的处理流程300包括：

开始于步骤310；

然后执行通过图像数据采集单元采集rov至少两个方位的同步画面的步骤320；

以及执行将所述至少两个方位的同步画面通过ui界面同步显示的步骤330；

所述处理流程结束于步骤340。

本实施方式提供了rov水下环境多方位监测的思路，可以根据实际使用需要，采集rov本体各个位置相对水下环境方位的视频图像数据。例如，当仅需观测rov本体前方及底部环境状况的时候，可以只采集这两个方位的视频数据，并将所述视频数据通过ui界面同步显示出来。或者，需要观测rov本体两侧环境状况的时候，可以只采集其两侧的视频数据，并将所述视频数据通过ui界面同步显示出来。

对于rov本体来说，当对其头部、尾部、两侧、顶部及底部同时设置图像采集设备时，基本可以获得其周边环境的全方位实时状况。

作为示例，在步骤320中，图1中所述图像数据采集单元110用于采集rov水下环境的以下至少两个方位同步画面：

rov头部方位、rov尾部方位、rov两侧方位、rov顶部方位及rov底部方位。

对于rov来说，其水下环境状况通常采用其自身携带的高清摄像机进行拍摄获取。

作为示例，所述图像数据采集单元110基于以下至少两个位置设置的摄像机获取同步画面：

rov头部、尾部、两侧、顶部和底部。

进一步，为了满足使用者视觉上的直观效果，结合图1和图2所示，本发明的ui界面内可以包括全屏窗口123和小窗口124。

所述全屏窗口123和小窗口124可以是在ui界面上的固定分区，例如，ui界面上可同时设定多个分区，其中相对大的区域作为全屏窗口123，另外相对小的区域作为小窗口124；这种形式小窗口124的个数及与全屏窗口123的分区位置可以是固定的；也可以通过预置程序根据每次的使用需要，预设置窗口的大小及分布形式。

另外，也可以将ui界面的整体作为全屏窗口123，小窗口124悬浮在全屏窗口123界面上，如图1和图2所示；小窗口124位置可以选择不对全屏窗口123主体画面造成遮挡的区域，一般可选择全屏窗口123的边框处。

作为示例，结合图1所示，所述全屏窗口123显示的画图通过ui界面上设置的全屏窗口选择按钮121进行选择。

同样，作为示例，结合图1所示，所述小窗口124显示的画图通过ui界面上设置的小窗口选择按钮122进行选择。

另外，对全屏窗口123和小窗口124视频画面的选择，也可以通过系统参数配置的方式实现，例如在系统的通用设置中，通过视频设置及视频总数设置，实现对视频总数及端口的选择。

作为示例，结合图1和图2所示，所述小窗口124可以配置为多个。

作为示例，结合图2所示，所述多个小窗口124也可重叠摆放。

作为示例，结合图1和图2所示，每个小窗口124可通过拖动方式选择在ui界面上的位置；通过程序设置，可使悬浮的小窗口124能够在全屏窗口123上随意拖动，选择不遮挡全屏窗口123上主画面的位置放置。

另外，在当前通过全屏窗口选择按钮121和小窗口选择按钮122完成相应画面的选择后，一方面可以通过所述选择按钮更换窗口呈现的画面；另一方面也可以通过以下方式变换全屏窗口123内呈现的画面：

例如，欲将当前某个小窗口124内的画面进行全屏显示，双击所述某个小窗口124，使小窗口124内的画面转换至全屏窗口123显示，同时，原全屏窗口123内的画面，转换到所述当前某个小窗口124显示。

下面结合图4对本发明方法的具体实施进行说明：

首先，启动rov；

检查rov本体上设置的摄像机是否正常工作，若是：

则进一步选定欲获取的视频数据路数及方位；同时对应多路视频数据分别设置输入至ui界面的多个端口；

然后，对多路视频数据的显示窗口进行选择，并显示；直到结束；

否则，若摄像机无法正常工作，则直接结束进程。

此外，本公开的实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时实现上述方法实施方式中所记载的各步骤。

综上所述，本发明为用户提供多方位视野的过程中，无需额外的对rov进行位姿调整的操作，可实现对rov不同方位视频数据的同步显示，并且视频画面可以在不同的窗口之间进行灵活的切换，具备很好的可扩展性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。