在GIS地图上通过不同颜色划分监控区域，红色区域表示监控盲区，绿色区域表 示可监控区域，深绿色区域表示为至少两个云台摄像头的实际可视范围相叠加。
[0067] 具体的，步骤2中目标区域可以为固定点、线类区域或面类区域。
[0068] 具体的，步骤3具体为：
[0069] 若目标区域为固定点，则结合GIS地图的高程数据，获得目标区域的三维坐标。
[0070] 若目标区域为线类区域，则对线类区域线进行采样，获取多个采样点，分别结合GIS地图的高程数据，获得目标区域所有采样点的三维坐标。
[0071] 若目标区域为面类区域，则对面类区域进行采样，获取多个线类区域，再通过对线 类区域进行采样，获取多个采样点，分别结合GIS地图的高程数据，获得目标区域所有采样 点的三维坐标。
[0072] 步骤5中角度变换值包括有效云台摄像头的水平角度变换值和俯仰角度变换值。
[0073] 网络包括有线网络和无线网络中的一种。
[0074] 下面以具体实例阐述本发明提供的基于地图的智能云台监控方法的流程：
[0075] 1.首先对系统进行初始化设置，具体包括：
[0076] 1. 1获取所有云台摄像头的位置坐标，即云台摄像头的经炜度xy和高程z，录入服 务器中。
[0077] 具体的，每个云台摄像头的可视范围是由水平角（a)和俯仰角（0)决定。本发 明中，关于云台摄像头的水平角的约定，：以正北方向为0°，取值范围为0°~360° ;关于 俯仰角的约定：以水平面为0°，取值范围为-45°~45°。图2所示为云台摄像头的可视 范围示意图，如图2所示，其中浅灰色阴影部分为云台摄像头的可视范围。
[0078] 1. 2将每个云台摄像头的可视范围分别与GIS地图中的高程数据叠加，获得每个 云台摄像头实际的可视范围。具体方法：以云台摄像头为圆点，在所有可视范围内发出射 线，与高程数据叠加，当射线与高程数据有交集时，则认为第一个交点为可见的，而第一个 交点之后的射线延长线为不可见。
[0079] 1. 3将云台摄像头的实际可视范围放在GIS地图上，在GIS地图上通过不同颜色划 分监控区域，红色区域表示监控盲区，绿色区域表示可监控区域，多个所述云台摄像头的实 际可视范围可以相互叠加，得到不同颜色表示的监控区域。
[0080] 2.在GIS地图上选定需要监控的目标区域，目标区域可为一个固定的点，一条线 类区域，或一个面类区域。
[0081] 3?服务器获取目标区域的三维坐标：
[0082] 如果目标区域是一个固定点，则结合GIS地图的高程数据，获得目标位置的三维 坐标。
[0083] 如果目标区域是一线类区域，则以一定的方式对该线进行采样，如每隔100米获 取一个采样点，获取多个采样点，分别结合GIS地图的高程数据，获得目标区域所有采样点 的三维坐标。
[0084] 如果目标区域是一个面类区域，则以一定的方式对该面类区域方式进行采样，如 图3所示为本发明中目标区域为面类区域的采样图，如图3所示，以云台摄像头为圆心画同 心圆，同心圆的半径以100米为单位增长，然后获得目标面类区域内的同心圆曲线，再通过 对同心圆曲线进行采样，获取多个采样点，分别结合GIS地图的高程数据，获得目标区域所 有采样点的三维坐标。
[0085] 4.服务器根据目标位置的三维坐标可计算并显示出所有能够监控到目标位置的 云台摄像头。
[0086] 5.根据目标位置的三维坐标和当前所有能够监控目标区域的有效云台摄像头的 位置坐标，分别计算每个有效云台摄像头所需转动的角度变换值，包括水平角和俯仰角。具 体计算方法如下：
[0087] 设云台摄像头的位置坐标为A(xl，yl，zl)，目标区域为固定点B(x2,y2,z2)，通过 调整云台摄像头的俯仰角（0)和水平角（a)来使得云台摄像头监控目标区域B。
[0088] 如图4所示，水平角a在水平面（Xy轴与原点组成的平面）中求出：
[0089]
【主权项】
1. 基于地图的智能云台监控方法，其特征在于，包括： 步骤1获取所有云台摄像头的位置坐标及可视范围，结合高程数据计算出所述所有云 台摄像头的实际可视范围，并在GIS地图上显示； 步骤2通过GIS地图选定目标区域； 步骤3结合所述高程数据计算所述目标区域的三维坐标； 步骤4根据所述目标区域的三维坐标结合所述所有云台摄像头的实际可视范围计算 出所有能够监视到所述目标区域的有效云台摄像头，获取有效云台摄像头的位置坐标； 步骤5根据所述目标区域的三维坐标和所述有效云台摄像头的位置坐标计算出所述 有效云台摄像头的角度变换值，生成控制指令，通过网络发送至所述有效云台摄像头； 步骤6所述有效云台摄像头接收并执行所述控制指令，根据所述角度变换值转动相应 角度，使得能够监控到所述目标区域。
2. 如权利要求1所述的基于地图的智能云台监控方法，其特征在于： 所述步骤1具体包括： 获取所有所述云台摄像头的位置坐标，包括所述云台摄像头的经炜度和高程；约定以 正北方向为水平0°，所述云台摄像头的水平角取值范围为0°~360°，所述云台摄像头 的俯仰角取值范围为-45°~45°，获取云台摄像头的可视范围； 将所述云台摄像头的可视范围与所述高程数据叠加，获得所述云台摄像头的实际可视 范围。
3. 如权利要求2所述的基于地图的智能云台监控方法，其特征在于： 在GIS地图上通过不同颜色划分监控区域，红色区域表示监控盲区，绿色区域表示可 监控区域，多个所述云台摄像头的实际可视范围可以相互叠加，得到不同颜色表示的监控 区域。
4. 如权利要求1所述的基于地图的智能云台监控方法，其特征在于： 所述步骤2中所述目标区域可以为固定点、线类区域或面类区域。
5. 如权利要求4所述的基于地图的智能云台监控方法，其特征在于： 所述步骤3具体为： 若目标区域为固定点，则结合所述GIS地图的高程数据，获得目标区域的三维坐标。 若目标区域为线类区域，则对所述线类区域线进行采样，获取多个采样点，分别结合所 述GIS地图的高程数据，获得目标区域所有采样点的三维坐标。 若目标区域为面类区域，则对所述面类区域进行采样，获取多个线类区域，再通过对所 述线类区域进行采样，获取多个采样点，分别结合所述GIS地图的高程数据，获得目标区域 所有采样点的三维坐标。
6. 如权利要求2所述的基于地图的智能云台监控方法，其特征在于： 所述步骤5中所述角度变换值包括所述有效云台摄像头的水平角度变换值和俯仰角 度变换值。
7. 如权利要求6所述的基于地图的智能云台监控方法，其特征在于： 所述网络包括有线网络和无线网络中的一种。
8. 基于地图的智能云台监控系统，包括服务器端，云台摄像模块以及通信模块，其特征 在于： 所述服务器端包括： 获取模块，用于获取所述云台摄像模块的位置坐标及可视范围； 计算模块，用于结合高程数据计算出所述云台摄像模块的实际可视范围； 选定模块，用于通过GIS地图选定目标区域； 所述计算模块还用于根据所述目标区域的三维坐标结合所述所有云台摄像模块的实 际可视范围计算出所有能够监视到所述目标区域的有效云台摄像模块的位置坐标，以及根 据所述目标区域的三维坐标和所述有效云台摄像模块的位置坐标计算出所述有效云台摄 像模块的角度变换值； 控制模块，用于根据所述角度变换值生成控制指令； 所述通信模块用于发送所述控制指令至所述云台摄像模块； 所述云台摄像模块用于接收并执行所述控制指令，根据所述角度变换值调整角度，使 得能够监控到所述目标区域。
9. 如权利要求8所述的所述基于地图的智能云台监控系统，其特征在于：所述云台摄 像模块至少为一个。
10. 如权利要求9所述的所述基于地图的智能云台监控系统，其特征在于：所述通信模 块采用有线网络或无线网络。
【专利摘要】本发明提供了基于地图的智能云台监控方法，包括步骤1获取所有云台摄像头的位置坐标及可视范围，结合高程数据计算出所有云台摄像头的实际可视范围，并在GIS地图上显示；步骤2通过GIS地图选定目标区域；步骤3结合高程数据计算目标区域的三维坐标；步骤4根据目标区域的三维坐标结合所有云台摄像头的实际可视范围计算出所有能够监视到目标区域的有效云台摄像头，获取有效云台摄像头的位置坐标；步骤5根据目标区域的三维坐标和有效云台摄像头的位置坐标计算出有效云台摄像头的角度变换值，生成控制指令，通过网络发送至有效云台摄像头；步骤6有效云台摄像头接收并执行控制指令，根据角度变换值转动相应角度，使得能够监控到目标区域。
【IPC分类】H04N7-18, H04N5-232
【公开号】CN104869311
【申请号】CN201510254614
【发明人】卢勇, 钱传明, 周绍庆
【申请人】合肥深目信息科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月14日