用于在视频画面中构建三维空间电子围栏的方法与流程

本发明涉及电子围栏，具体地说，涉及一种用于在视频画面中构建三维空间电子围栏的方法。

背景技术：

1、通过在视频画面中设置和绘制电子围栏实现智能防范和预警等功能受到各个行业的青睐，目前在视频画面中设置电子围栏均为基于平面信息的二维围栏，难以实现具有高度信息的三维围栏的构建。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于在视频画面中构建三维空间电子围栏的方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

2、根据本发明的用于在视频画面中构建三维空间电子围栏的方法，其包括如下步骤：

3、s1、获取视频画面；

4、s2、在视频画面中绘制围栏边界；

5、s3、获取围栏区域的在世界坐标系的围栏空间坐标；

6、s4、基于围栏空间坐标获取围栏区域在视频画面中的围栏像素坐标；

7、s5、在视频画面位于围栏像素坐标处构建三维空间电子围栏。

8、通过上述步骤s1-s5，能够较佳地实现在视频画面中的三维电子围栏的构建，故而能够较为便捷地实现所构建电子围栏的高度信息的附加，故而能够较佳地适用于较为复杂的监控业务场景。

9、作为优选，

10、步骤s2中所绘制的围栏边界为围栏区域在地面的围栏投影线；

11、步骤s3中，获取围栏投影线的每个像素点在视频画面中的像素坐标(u、v)，以及围栏区域对应每个像素点的位于世界坐标系中的空间高度h；之后获取围栏区域对应每个围栏投影线像素点的，在世界坐标系中的顶部的顶部空间坐标(x1，y1，z1)；

12、步骤s4中，获取顶部空间坐标(x1，y1，z1)在视频画面中的顶部像素点的坐标(u1，v1)；

13、步骤s5中，在视频画面中，以围栏投影线的每个像素点与对应的顶部像素点间的连线区域的全部作为三维空间电子围栏。

14、通过上述，能够较佳地通过直接在视频画面中绘制围栏投影线并通过主动输入围栏高度信息的方式，实现三维电子围栏的构建，从而能够较佳地实现三维电子围栏的构建。

15、作为优选，步骤s3中，基于透视变换矩阵t获取围栏投影线的每个像素点在世界坐标系的空间坐标(x0，y0，z0)，进而获取顶部空间坐标(x1，y1，z1)，

16、

17、从而能够较佳地实现顶部空间坐标(x1，y1，z1)的获取。

18、作为优选，在获取空间坐标(x0，y0，z0)后，获取二维坐标(x0，y0)在地面处的高度坐标z2，以z2作为对应像素点的空间高度坐标，即z0＝z2。故而能够较佳地实现对围栏投影线的校正，以实现所构建三维围栏的精度的提升。

19、作为优选，

20、步骤s2中所绘制的围栏边界为围栏区域在视频画面中的三维边界线；

21、步骤s3中，获取三维边界线的每条高度方向上的连线的一对顶点的在视频画面中的像素坐标(u'，v')和(u”，v”)；之后获取三维边界线的对应对顶点在世界坐标系中的世界坐标(x'，y'，z')和(x”，y”，z”)；

22、步骤s4中，对每对顶点在世界坐标系中的世界坐标(x'，y'，z')和(x”，y”，z”)进行校正，并获取校正后的每对顶点在视频画面中的像素点坐标(u2，v2)和(u3，v3)；

23、步骤s5中，在视频画面中，基于每对顶点的像素点坐标(u2，v2)和(u3，v3)，重建三维空间电子围栏。

24、通过上述方法，能够通过直接在视频画面按照需求绘制三维边界线，通过将其映射至世界坐标系进行校正后，并再次映射至视频画面，即可较佳地实现三维空间电子围栏的重建，故而能够更适用于现场使用。

25、作为优选，在获取世界坐标(x'，y'，z')和(x”，y”，z”)后，

26、首先，计算坐标点(x'，y'，z')和(x”，y”，z”)的欧式距离h；

27、之后，对高度坐标z'和z”进行比较，将高度坐标z'和z”较小值所对应的世界坐标作为基准坐标(x，y，z)；

28、之后，获取二维坐标(x，y)在地面处的高度坐标z”'；

29、之后，获取校正后的基准坐标(x，y，z”')以及对应对顶点中的另一顶点的校正后坐标(x，y，z”'+h)。

30、通过上述，即可较佳地实现在世界坐标系中对三维边界线的顶点坐标的校正。

31、作为优选，基于基准坐标(x，y，z”')通过透视变换矩阵t获取对应的像素点坐标(u2，v2)，基于校正后坐标(x，y，z”'+h)通过透视变换矩阵t获取对应的像素点坐标(u3，v3)。

32、作为优选，以所有的像素点坐标(u2，v2)作为围栏底部坐标，以所有的像素点坐标(u3，v3)作为围栏顶部坐标，重建三维空间电子围栏。

技术特征：

1.用于在视频画面中构建三维空间电子围栏的方法，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤s3中，基于透视变换矩阵t获取围栏投影线的每个像素点在世界坐标系的空间坐标(x0，y0，z0)，进而获取顶部空间坐标(x1，y1，z1)，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：在获取空间坐标(x0，y0，z0)后，获取二维坐标(x0，y0)在地面处的高度坐标z2，以z2作为对应像素点的空间高度坐标，即z0＝z2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在获取世界坐标(x'，y'，z')和(x”，y”，z”)后，

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：基于基准坐标(x，y，z”')通过透视变换矩阵t获取对应的像素点坐标(u2，v2)，基于校正后坐标(x，y，z”'+h)通过透视变换矩阵t获取对应的像素点坐标(u3，v3)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：以所有的像素点坐标(u2，v2)作为围栏底部坐标，以所有的像素点坐标(u3，v3)作为围栏顶部坐标，重建三维空间电子围栏。

技术总结
本发明涉及电子围栏技术领域，具体地说，涉及一种用于在视频画面中构建三维空间电子围栏的方法。其包括如下步骤：S1、获取视频画面；S2、在视频画面中绘制围栏边界；S3、获取围栏区域的在世界坐标系的围栏空间坐标；S4、基于围栏空间坐标获取围栏区域在视频画面中的围栏像素坐标；S5、在视频画面位于围栏像素坐标处构建三维空间电子围栏。通过上述步骤S1‑S5，能够较佳地实现在视频画面中的三维电子围栏的构建，故而能够较为便捷地实现所构建电子围栏的高度信息的附加，故而能够较佳地适用于较为复杂的监控业务场景。

技术研发人员：乔志兵,江学全,程月松,唐建章,吴卫泽,陈森,王玉峰,叶春雨,施岚峰,杨磊
受保护的技术使用者：中铁十局集团第三建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16