具有深度信息確定的監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備，其具有:用于由攝像機(jī)裝置的拍攝位置拍攝具有至少一個(gè)對(duì)象的監(jiān)視區(qū)域的攝像機(jī)裝置、用于改變攝像機(jī)裝置的拍攝位置的促動(dòng)器裝置、用于控制促動(dòng)器裝置和攝像機(jī)裝置的控制裝置和用于分析處理攝像機(jī)裝置的圖像的分析處理裝置，其中，在攝像機(jī)裝置的第一拍攝位置中能夠拍攝第一圖像，而在攝像機(jī)裝置的第二拍攝位置中能夠拍攝第二圖像，其中，圖像示出所述監(jiān)視區(qū)域的具有所述至少一個(gè)對(duì)象的至少一個(gè)相同部分區(qū)段作為共同的部分區(qū)段。
【背景技術(shù)】
[0002]監(jiān)視攝像機(jī)通常構(gòu)造為黑白或彩色攝像機(jī)并且分布在待監(jiān)視的區(qū)域中，以便在那兒拍攝這些區(qū)域的視頻序列或者單個(gè)圖像并且將其例如轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)視中心或存儲(chǔ)用于隨后審閱。通常的監(jiān)視攝像機(jī)可以靜止地設(shè)置也或是可運(yùn)動(dòng)的。已知例如所謂的搖攝傾斜縮放攝像機(jī)(PTZ攝像機(jī))，所述搖攝傾斜縮放攝像機(jī)可以沿視向改變。這樣的PTZ攝像機(jī)例如用于借助僅僅一個(gè)唯一的攝像機(jī)監(jiān)視廣泛的區(qū)域。
[0003]文獻(xiàn)DE 10 2005 057 569 Al——其可能構(gòu)成最接近的現(xiàn)有技術(shù)——例如公開(kāi)了一種用于借助至少一個(gè)視頻攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)視的裝置。視頻攝像機(jī)設(shè)置在擺動(dòng)設(shè)備和/或傾斜設(shè)備上，從而其視向一一在該情況下根據(jù)聲學(xué)信號(hào)一一可以受控地定向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本發(fā)明的范圍中提出一種具有權(quán)利要求1的特征的監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)選或有利的實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求、以下的說(shuō)明書(shū)以及附圖得出。
[0005]本發(fā)明主題是一種例如可應(yīng)用在視頻監(jiān)視設(shè)施中的監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備。在這樣的視頻監(jiān)視設(shè)施中可以應(yīng)用多個(gè)監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備。例如在該視頻監(jiān)視設(shè)施中集成多于所述監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備中的10、30或50個(gè)。
[0006]監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備包括攝像機(jī)裝置，其構(gòu)造為例如黑白攝像機(jī)或彩色攝像機(jī)并且其能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的或可選擇地補(bǔ)充地圖像序列的拍攝。攝像機(jī)裝置構(gòu)造用于拍攝監(jiān)視區(qū)域、也即攝像機(jī)裝置的周?chē)h(huán)境中的區(qū)域的圖像，其中，在所述監(jiān)視區(qū)域中設(shè)有和/或可設(shè)有至少一個(gè)對(duì)象。為了拍攝監(jiān)視區(qū)域，攝像機(jī)裝置位于一個(gè)拍攝位置，其中，通過(guò)拍攝位置確定尤其光軸、特別是攝像機(jī)裝置的視向。
[0007]監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備還包括促動(dòng)器裝置，其構(gòu)造用于改變攝像機(jī)裝置的拍攝位置。促動(dòng)器裝置可以涉及一維促動(dòng)器裝置例如擺動(dòng)裝置、涉及二維促動(dòng)器裝置例如擺動(dòng)傾斜裝置或者涉及多維促動(dòng)器裝置。在本發(fā)明的范圍中也可能的是這樣的促動(dòng)器裝置，所述促動(dòng)器裝置例如按照笛卡爾軸引起拍攝位置的變化或者構(gòu)造為直線軸和擺動(dòng)軸的混合形式。
[0008]監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備包括控制裝置，該控制裝置適合和/或構(gòu)造用于一方面控制促動(dòng)器裝置而另一方面用于控制攝像機(jī)裝置。該控制裝置可以一件式或多件式地實(shí)現(xiàn)。該控制裝置或其部分可以集中地、尤其是集成地設(shè)置在監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備中或者分散地、尤其是與攝像機(jī)裝置間隔開(kāi)地定位?？刂蒲b置使得可能的是，攝像機(jī)裝置能夠行進(jìn)到第一拍攝位置中和第二拍攝位置中并且可以在那分別拍攝一個(gè)圖像一一下面稱(chēng)為第一圖像和第二圖像。所述圖像也可以是一個(gè)圖像序列的一部分。第一和第二拍攝位置在此如此選擇，使得第一和第二圖像顯示所述監(jiān)視區(qū)域的至少一個(gè)相同部分區(qū)段作為共同的部分區(qū)段。該相同或共同的部分區(qū)段尤其構(gòu)造為圖像中的重疊的部分區(qū)段。在該共同的部分區(qū)段中設(shè)有至少一個(gè)對(duì)象，其中，在殘留的監(jiān)視區(qū)域中可以設(shè)置另外的對(duì)象。
[0009]此外監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備包括用于分析處理攝像機(jī)裝置的圖像的分析處理裝置。分析處理裝置也可以集中地或分散地設(shè)置。分析處理裝置可以例如構(gòu)造為數(shù)字的數(shù)據(jù)處理裝置、尤其是計(jì)算機(jī)、微控制器、DSP,其具有相應(yīng)的程序。
[0010]在本發(fā)明的范圍中提出，分析處理裝置構(gòu)造用于由第一和第二圖像確定關(guān)于在所述共同的部分區(qū)段中的所述至少一個(gè)對(duì)象的深度信息。
[0011]深度信息可以限于至少一個(gè)對(duì)象的一個(gè)對(duì)象點(diǎn)并且因此限于攝像機(jī)裝置或另一參考點(diǎn)與所述對(duì)象點(diǎn)的距離確定。對(duì)此替代地，可以對(duì)于至少一個(gè)對(duì)象的多個(gè)對(duì)象點(diǎn)確定深度信息，從而由該對(duì)象可以導(dǎo)出三維的深度確定。在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中也可以在監(jiān)視區(qū)域中創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象的3D模型。
[0012]在此本發(fā)明的考慮在于，通過(guò)攝像機(jī)裝置的拍攝位置的變化同時(shí)產(chǎn)生在第一圖像中的分配給所述對(duì)象點(diǎn)的第一圖像點(diǎn)與在第二圖像中的分配給所述對(duì)象點(diǎn)的第二圖像點(diǎn)的視差。連同第一圖像的圖像平面和第二圖像的圖像平面相對(duì)于所述對(duì)象的錯(cuò)開(kāi)，能夠?qū)崿F(xiàn)所述對(duì)象點(diǎn)的深度信息的確定。
[0013]通常在常規(guī)監(jiān)視攝像機(jī)中傳送監(jiān)視區(qū)域的僅僅一個(gè)二維成像，然而沒(méi)有獲得關(guān)于所成像的監(jiān)視情景的深度的信息。然而根據(jù)本發(fā)明提出，通過(guò)監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備確定深度信息，其方式是，分析處理來(lái)自攝像機(jī)裝置的相對(duì)于監(jiān)視區(qū)域中的至少一個(gè)對(duì)象的不同拍攝位置的圖像。這樣的分析處理算法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言例如以索引詞“Structurefrom Mot1n:由運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)-SfM”由文獻(xiàn)已知。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選構(gòu)型中設(shè)置，第一和第二拍攝位置如此構(gòu)造，使得可以給它們分配第一圖像平面和與所述第一圖像平面錯(cuò)開(kāi)的第二圖像平面。在此設(shè)置，對(duì)象的對(duì)象點(diǎn)在第一圖像平面上的第一圖像點(diǎn)與相同對(duì)象點(diǎn)在第二圖像平面上的第二圖像點(diǎn)具有視差。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)特別簡(jiǎn)單和由此穩(wěn)定的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)中設(shè)置，在第一拍攝位置中攝像機(jī)裝置的光軸相對(duì)于在第二拍攝位置中所述攝像機(jī)裝置的光軸平行錯(cuò)開(kāi)一個(gè)基本值b。在該構(gòu)造中，攝像機(jī)裝置在第一和第二拍攝位置中類(lèi)似于人的兩只眼睛那樣設(shè)置并且相互錯(cuò)開(kāi)所述基本值。正好在該實(shí)施方案中已知多種算法，從而深度信息的確定能夠特別簡(jiǎn)單并且因此穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)造上的構(gòu)型中，監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備具有殼體，其中，攝像機(jī)裝置和促動(dòng)器裝置設(shè)置在殼體中?？刂蒲b置和分析處理裝置可以完全地或部分地設(shè)置在殼體中，替代地它們完全地或部分地定位在殼體之外。特別優(yōu)選地，該殼體構(gòu)造為圓頂殼體，其中，該圓頂殼體具有基本體和透明的穹頂(圓頂)，其中，攝像機(jī)裝置通過(guò)促動(dòng)器裝置可運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在殼體中并且光軸穿過(guò)透明的穹頂。尤其殼體連同促動(dòng)器裝置和攝像機(jī)裝置構(gòu)造為一個(gè)靜止設(shè)置的單元。
[0017]特別優(yōu)選的是，監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備構(gòu)造為蓋式攝像機(jī)、壁式攝像機(jī)或桿式攝像機(jī)。用于監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備的所述結(jié)構(gòu)型式在那時(shí)已經(jīng)建立，其中，蓋式攝像機(jī)例如應(yīng)用在百貨商店或建筑物中，壁式攝像機(jī)尤其在高的房子壁中安裝在中等高的區(qū)域中，而桿式攝像機(jī)經(jīng)常在自由地帶中用于根據(jù)立桿監(jiān)視周?chē)h(huán)境。
[0018]在一種可能的構(gòu)型中，促動(dòng)器裝置具有機(jī)動(dòng)化的直線軸，通過(guò)該直線軸使攝像機(jī)裝置移動(dòng)基本值，以便采用兩個(gè)拍攝位置。直線軸的運(yùn)動(dòng)方向尤其垂直于光軸地定向。在該構(gòu)型中可特別簡(jiǎn)單地求取所述基本值，因?yàn)樗龌局迪鄳?yīng)于直線軸的行進(jìn)路徑。
[0019]然而在構(gòu)造上優(yōu)選的是，促動(dòng)器裝置具有主擺動(dòng)裝置以及輔助擺動(dòng)裝置，所述主擺動(dòng)裝置具有主擺動(dòng)軸，所述輔助擺動(dòng)裝置具有輔助擺動(dòng)軸。主擺動(dòng)裝置和輔助擺動(dòng)裝置分別至少構(gòu)造為擺動(dòng)裝置，然而也可以實(shí)現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)裝置。主擺動(dòng)軸和輔助擺動(dòng)軸能夠相互平行錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置或相互平行錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置。通過(guò)主擺動(dòng)軸和輔助擺動(dòng)軸能夠相互平行錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置的方式，它們不僅可以使攝像機(jī)裝置擺動(dòng)，而且補(bǔ)充地使其自身相互平行地錯(cuò)開(kāi)。通過(guò)平行的錯(cuò)開(kāi)可能的是，特別大地設(shè)計(jì)一個(gè)或所述基本值，從而改善了深度分辨率并且因此改善深度信息求取的精度。
[0020]在此特別優(yōu)選的是，輔助擺動(dòng)裝置、主擺動(dòng)裝置和攝像機(jī)裝置形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)上的鏈，其中，輔助擺動(dòng)裝置設(shè)置在主擺動(dòng)裝置上而攝像機(jī)裝置設(shè)置在輔助擺動(dòng)裝置上。因此，在主擺動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)時(shí)輔助擺動(dòng)裝置連同攝像機(jī)裝置一起擺動(dòng)。相反，在輔助擺動(dòng)裝置擺動(dòng)時(shí)僅僅攝像機(jī)裝置擺動(dòng)，然而主擺動(dòng)裝置不運(yùn)動(dòng)。在該構(gòu)型中可能的是，首先通過(guò)主擺動(dòng)裝置使攝像位置行進(jìn)到中間位置中，并且隨后通過(guò)輔助擺動(dòng)裝置使攝像機(jī)位置行進(jìn)到第二拍攝位置中，其中，第一和第二拍攝位置的光軸相互平行地設(shè)置。
[0021]在本發(fā)明的一種可能的構(gòu)造上的構(gòu)型中，主擺動(dòng)軸對(duì)于攝像機(jī)裝置偏心地設(shè)置，尤其是對(duì)于攝像機(jī)裝置的物鏡的主平面和/或攝像機(jī)裝置的圖像傳感器的傳感器平面偏心地設(shè)置。相反，輔助擺動(dòng)軸優(yōu)選設(shè)置在攝像機(jī)裝置內(nèi)。通過(guò)這種方式可能的是，通過(guò)主擺動(dòng)軸使攝像機(jī)裝置處于離心擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)并且隨后借助于輔助擺動(dòng)裝置糾正光軸的定向。
[0022]在本發(fā)明的一種可能的構(gòu)造上的構(gòu)型中，主擺動(dòng)裝置包括底座板，可以通過(guò)主擺動(dòng)裝置使該底座板繞主擺動(dòng)軸擺動(dòng)。輔助擺動(dòng)裝置連同攝像機(jī)裝置離心地設(shè)置在底座板上，從而輔助擺動(dòng)軸與主擺動(dòng)軸平行錯(cuò)開(kāi)地定位。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)特別成本有利的實(shí)施方式中，主擺動(dòng)裝置和輔助擺動(dòng)裝置通過(guò)一個(gè)共同的電機(jī)相互運(yùn)行和/或通過(guò)傳動(dòng)裝置相互約束引導(dǎo)，其中，約束引導(dǎo)如此構(gòu)造，使得在第一位置中和在第二位置中光軸的定向相互平行。替代地采用兩個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)裝置、尤其電機(jī)。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)中，主擺動(dòng)軸和/或輔助擺動(dòng)軸構(gòu)造為搖攝擺動(dòng)軸和/或垂直于監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備和/或殼體的底板或裝配板。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了光軸沿水平方向錯(cuò)開(kāi)基本值，該基本值能夠作為橫向視差通過(guò)圖像處理算法特別簡(jiǎn)單地處理。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選構(gòu)型中，分析處理裝置通過(guò)程序技術(shù)和/或電路技術(shù)構(gòu)造用于基于三角測(cè)量方法以及基于第一和第二圖像以及基于圖像平面之間的基本值的認(rèn)識(shí)確定深度信息。可選地附加地可以設(shè)置，通過(guò)光流的方法檢測(cè)對(duì)象的圖像點(diǎn)的或?qū)ο蟮膶?duì)象點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明另外的特征、優(yōu)點(diǎn)和作用產(chǎn)生于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以及附圖的以下說(shuō)明。其中:
[0027]圖1:作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在一個(gè)監(jiān)視區(qū)域中監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備的示意圖；
[0028]圖2a、b:用于闡明深度信息確定的功能方式的圖1中的監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出了監(jiān)視攝像機(jī)設(shè)備I的強(qiáng)示意性示圖。監(jiān)視攝