一种低功耗视频监控摄像头及其控制方法与流程

本发明涉及监控，尤其涉及一种低功耗视频监控摄像头及其控制方法。

背景技术：

1、监控摄像头是一种视频输入设备，被广泛的运用于特定区域的实时监控。

2、授权公告号为cn108024096b的中国专利提供了一种低功耗视频监控系统及其控制方法，该系统包括了终端，带有第一低功耗通讯模块的网络通讯设备，和带有第二低功耗通讯模块、第二高速通讯模块和摄像头的视频采集设备。

3、上述技术主要通过第一低功耗通讯模块、第二低功耗通讯模块和第二高速通讯模块的切换实现低能耗，但对被监控空间的监控对象缺少针对性和选择性，尤其是对与大空间的监控，没有监控重点，不能满足局部监控、轮流监控、高效节能监控的需求。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的问题，提出一种低功耗视频监控摄像头及其控制方法。

2、本发明提出一种低功耗视频监控摄像头，包括空间扫描模块、空间数据处理模块、建模模块、分区模块、用户调节模块、通信模块、图像处理模块、云端存储模块以及控制模块。空间扫描模块通过激光技术从多个方向对被监控空间进行扫描。空间数据处理模块汇总采集的被监控空间信息，并处理数据。建模模块用于建立被监控空间的三维模型。分区模块对三维模型进行区域划分，得到多个单位空间。用户调节模块用于用户端根据需求建立监控名单，并在名单上选择需要监控的空间以及对应的监控流程。通信模块设置有休眠模式、低能耗模式和高能耗模式，通过模式智能切换实现低能耗。图像处理模块根据监控名单以及监控流程对被监控空间进行图像采集、融合，建立视频合集。云端存储模块将视频合集上传至云端，供用户远程查看；控制模块通过智能芯片对上述的各模块进行控制、管理。

3、优选的，空间扫描模块工作前，用户需要先根据扫描的范围和目标对摄像头进行安装；设置扫描位置和扫描路径；确保扫描时光源充足，并采取稳定的扫描速度；扫描得到空间数据，并通过（xi,yj,zk）的形式，记录各空间点的坐标信息。

4、优选的，空间数据处理模块通过点云配准技术将不同扫描位置的点云数据进行对齐；进行点云滤波处理，去除杂乱的噪声和无关点云数据，提取出清晰的物体边缘和结构特征。

5、优选的，建模模块利用orb-slam算法，将空间图像数据和空间坐标信息一一绑定，构建三维空间模型地图。

6、优选的，构建三维空间模型地图的方法如下：

7、s1、地图初始化：首先初始化来自两个视频帧的3d点地图；

8、s2、跟踪：初始化地图后，对于每个新帧，通过将当前帧中的要素与最后一个关键帧中的要素进行匹配来估计摄像头姿势，通过跟踪本地地图来优化估计的摄像头姿势；

9、s3、局部映射：如果当前帧被标识为关键帧，该当前帧用于创建新的三维地图点；

10、s4、闭环：将每个关键帧与所有先前的关键帧进行比较，检测每个关键帧的循环，一旦检测到闭环，即可通过优化姿势图来优化所有关键帧的摄像机姿势。

11、优选的，分区模块首先根据用户需求设置单位空间（a,b,c），a为单位空间的长，0≤a≤xi；b为单位空间的宽，0≤b≤yj；c为单位空间的高，0≤c≤zk；接着对单位空间进行标号，并记录为km(0≤km≤300)。

12、优选的，用户通过用户调节模块选择需要针对性监控的目标单位空间，并在监控名单上设置上述目标单位空间的监控先后顺序、监控间隔以及监控时长。

13、优选的，通过设置热红外人体感应器通过感应人体红外辐射来判断人体的存在和运动状态，无人体的存在和运动时摄像机为休眠模式；感应人体的存在和运动时，对非目标单位空间采用低能耗模式；感应人体的存在和运动或在设定的监控时间段内，对目标单位空间采用高能耗模式。

14、优选的，图像处理模块根据监控名单上设置的目标单位空间的监控先后顺序、监控间隔以及监控时长，对目标空间进行监控，采集对应的图像；配合使用的多组摄像头的图像处理模块将采集的图像之间以及真实图像与三维模型之间互相融合，并按照时间轴为顺序，建立视频合集。

15、本发明又提出一种根据上述的低功耗视频监控摄像头的控制方法，步骤如下：

16、s1、在被监测空间的中心以及外周分别安装多组述的低功耗视频监控摄像头；

17、s2、开始扫描被监控空间：设置扫描位置和扫描路径；确保扫描时光源充足，并采取稳定的扫描速度；扫描得到空间数据，以中心位置的摄像投为原点，汇总多组低功耗视频监控摄像头的扫描信息，通过（xi,yj,zk）的形式，记录各空间点的坐标信息；

18、s3、利用orb-slam算法构建被监控空间的三维空间模型地图；

19、s4、结合三维空间模型地图设置单位空间，选择目标单位空间，并设置目标单位空间的监控先后顺序、监控间隔以及监控时长；

20、s5、开始监控，多个模式切换：无人体的存在和运动时摄像机为休眠模式；感应人体的存在和运动时，对非目标单位空间采用低能耗模式；感应人体的存在和运动或在设定的监控时间段内，对目标单位空间采用高能耗模式；

21、s6、配合使用的多组摄像头将采集的图像之间以及真实图像与三维模型之间互相融合，并按照时间轴为顺序，建立视频合集；

22、s7、视频合集被上传至云端，供用户远程查。

23、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：本发明通过空间扫描模块、空间数据处理模块、建模模块、分区模块、用户调节模块、通信模块、图像处理模块、云端存储模块以及控制模块配合，建立与被监控空间一致的三维模型，并通过对三维模型的划分得到多个空间单位。通过建立监控名单，将需要重点监控的空间单位标注，并设置监控的流程，结合多个监控模式，使得监控目的性、智能性强，监控高效、节能。

技术特征：

1.一种低功耗视频监控摄像头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种低功耗视频监控摄像头，其特征在于，空间数据处理模块通过点云配准技术将不同扫描位置的点云数据进行对齐；进行点云滤波处理，去除杂乱的噪声和无关点云数据，提取出清晰的物体边缘和结构特征。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗视频监控摄像头，其特征在于，构建三维空间模型地图的方法如下：

4.根据权利要求1所述的一种低功耗视频监控摄像头，其特征在于，通过设置热红外人体感应器通过感应人体红外辐射来判断人体的存在和运动状态，无人体的存在和运动时摄像机为休眠模式；感应人体的存在和运动时，对非目标单位空间采用低能耗模式；感应人体的存在和运动或在设定的监控时间段内，对目标单位空间采用高能耗模式。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的低功耗视频监控摄像头的控制方法，其特征在于，步骤如下：

技术总结
本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种低功耗视频监控摄像头及其控制方法。其包括空间扫描模块、空间数据处理模块、建模模块、分区模块、用户调节模块、通信模块、图像处理模块、云端存储模块以及控制模块。空间扫描模块通过激光技术对被监控空间进行扫描。空间数据处理模块汇总、处理数据。建模模块用于建立被监控空间的三维模型。分区模块对三维模型进行区域划分。用户调节模块用于建立监控名单和监控流程。通信模块设置有休眠模式、低能耗模式和高能耗模式。本发明通过建立与被监控空间一致的三维模型，并对其划分空间单位。通过建立监控名单和监控的流程，结合多个监控模式，使得监控目的性、智能性强，监控高效、节能。

技术研发人员：耿四化,易洲,刘建飞,刘杰
受保护的技术使用者：安徽协创物联网技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25