魚眼相機與ptz相機相結(jié)合的主從目標監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及一種超大范圍目標監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種魚眼相機與PTZ相機相結(jié)合 的單系統(tǒng)超大范圍無縫主從目標智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代社會持續(xù)工業(yè)化發(fā)展和經(jīng)濟的飛速增長，人們生活水平逐漸提高，安全 意識也越來越強，因此對居住和工作生活的環(huán)境的安全提出了更多要求。近年來，隨著視頻 監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，大家越來越認識到視頻監(jiān)控技術(shù)在生活中的重要性。視頻監(jiān)控技術(shù)在道 路交通、銀行、小區(qū)等重點安全監(jiān)控區(qū)域的廣泛應用，有效的震懾了各種潛在的違法犯罪， 保障了人們的生活安全。但是現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)大部分還處于視頻存儲和回放階段，缺乏智 能分析功能，同時普通的監(jiān)控用成像鏡頭視野較小，很難實現(xiàn)無縫視頻監(jiān)控功能，多點布局 的模式雖然能實現(xiàn)對關(guān)鍵區(qū)域的無縫監(jiān)控，但結(jié)構(gòu)復雜，成本高，保養(yǎng)維護困難。而采用單 純的超大視角魚眼鏡頭，雖然能實現(xiàn)單鏡頭180°甚至W上的區(qū)域監(jiān)控，但由于崎變嚴重，在 后期的智能分析處理中存在穩(wěn)定性和可靠性差的問題。因此設計一種具備結(jié)構(gòu)簡單、超大 范圍視頻智能監(jiān)控、W及對監(jiān)控區(qū)域目標進行穩(wěn)定跟蹤和識別的高可靠性智能視頻監(jiān)控系 統(tǒng)，在滿足人們對安全需求的同時，將會帶來良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的在于提供一種硬件結(jié)構(gòu)簡單，算法復雜性較低，具有良好的目標檢測 穩(wěn)定性和可靠性，利用魚眼相機與PTZ相機相結(jié)合的主從目標智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法，從而單 系統(tǒng)實現(xiàn)超大范圍空間無縫智能監(jiān)控及對監(jiān)控區(qū)域運動目標的穩(wěn)定跟蹤與分析功能。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種魚眼相機與PTZ相機相結(jié)合的主從目標監(jiān)控系統(tǒng)， 其特征在于:包括有魚眼相機、PTZ相機W及處理主機;所述魚眼相機為主監(jiān)控相機，進行超 大范圍半球空間內(nèi)的實時魚眼圖像采集;所述處理主機包括如下模塊:魚眼監(jiān)控圖像預處 理模塊，魚眼圖像中運動目標檢測模塊，運動目標PTZ參數(shù)計算模塊，目標PTZ參數(shù)空間映射 及輸出模塊，PTZ圖像處理模塊，魚眼監(jiān)控視頻與PTZ圖像合成及輸出模塊;PTZ相機為從監(jiān) 控相機，根據(jù)處理機輸出的PTZ參數(shù)進行快速響應，實現(xiàn)對運動目標的指向性高分辨率二次 成像，并將采集的PTZ目標圖像輸入到處理主機。
[000引本發(fā)明的魚眼相機和PTZ相機采用上下安裝的方式，處理主機可W安放于PTZ相機 下方，為便攜式，也可W集中放置于控制中屯、，為固定式。
[0006] -種魚眼相機與PTZ相機相結(jié)合的主從目標監(jiān)控方法，其特征在于:包括如下過 程:#魚眼相機為主監(jiān)控相機，進行監(jiān)控區(qū)域的圖像實時采集，并將監(jiān)控圖像傳送到處理主 機;繡;處理主機對輸入的魚眼圖像進行預處理，并執(zhí)行魚眼圖像中的運動目標檢測；；.對 檢測到的運動目標，計算其在魚眼圖像空間的PTZ參數(shù);、將PTZ參數(shù)從魚眼圖像空間映射 至化TZ圖像空間，并輸出給PTZ相機;敲PTZ相機根據(jù)PTZ參數(shù)進行快速響應，指向目標進行高 分辨率二次成像，并將將成像結(jié)果傳回給處理主機;做處理主機對PTZ圖像進行進一步的分 析和處理，并將目標的識別結(jié)果和屬性參數(shù)進行輸出和存儲；同時處理主機對魚眼視頻和 PTZ高分辨率目標圖像進行合成，并輸出到顯示器進行實時顯示。
[0007] 本發(fā)明利用魚眼相機能實現(xiàn)單機180°半球空間的無縫監(jiān)控和PTZ相機快速指向性 成像的特點，實現(xiàn)單系統(tǒng)超大范圍無縫智能視頻監(jiān)控，降低成本和系統(tǒng)復雜性;采用處理主 機對魚眼相機監(jiān)控圖像進行直接處理，確保實時性和無損信息處理，提高魚眼圖像中目標 檢測的準確性和穩(wěn)定性。對魚眼監(jiān)控相機中檢測出的目標，首先在魚眼圖像空間中計算出 該目標的P'T'Z'參數(shù)，然后通過參數(shù)映射將P'T'Z'參數(shù)從魚眼圖像坐標空間映射到PTZ圖 像空間并輸出給PTZ相機;PTZ相機根據(jù)目標映射的PTZ參數(shù)，迅速、準確的調(diào)整方位角P、俯 仰角T和成像焦距Z實現(xiàn)對該目標的高分辨率指向性成像;對PTZ從相機拍攝的目標高分辨 率圖像進處理，對目標進行穩(wěn)定跟蹤和識別，并進行結(jié)果存儲和輸出。
[0008] 本發(fā)明中主監(jiān)控相機采用魚眼相機，充分利用了魚眼相機單鏡頭180°超大視場角 特點，實現(xiàn)單機半球空間的無縫監(jiān)控和運動目標檢測，從而減少監(jiān)控相機數(shù)量，降低成本和 系統(tǒng)復雜性;從相機采用PTZ相機，充分利用PTZ相機方位角、俯仰角W及焦距可控的特點， 實現(xiàn)對特定目標的高分辨率指向性成像。本發(fā)明充分集成了魚眼相機監(jiān)控范圍大的優(yōu)點， 同時通過PTZ相機指向性二次成像克服魚眼相機由于巨大的崎變導致的圖像嚴重變形和分 辨率低的缺點，二者互為補充，實現(xiàn)真正意義上的單系統(tǒng)半球空間無縫監(jiān)控功能。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明處理主機的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的工作流程圖； 圖中，1是魚眼相機，2是PTZ相機，3是處理主機，4是顯不器，5是輸入鍵盤，6是支架，7是 魚眼監(jiān)控圖像預處理模塊，8是運動目標檢測模塊，9是目標PTZ參數(shù)計算模塊，10是目標PTZ 空間映射及輸出模塊，11是PTZ圖像處理模塊，12是魚眼監(jiān)控視頻與PTZ圖像合成及輸出模 塊。
【具體實施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明， 由圖1、2可知，本發(fā)明的硬件系統(tǒng)包括有魚眼相機，PTZ相機W及控制兩相機的處理主 機，其中魚眼相機為主監(jiān)控相機，進行單機半球空間無縫實時成像并將視頻輸入處理主機； 處理主機包括如下模塊:魚眼監(jiān)控圖像預處理模塊，運動目標檢測模塊，目標PTZ參數(shù)計算 模塊，目標PTZ參數(shù)空間映射及輸出模塊，PTZ圖像處理模塊，魚眼監(jiān)控視頻與PTZ圖像合成 及輸出模塊;處理主機通過檢測魚眼監(jiān)控視頻中的運動目標，計算出目標的PTZ參數(shù)并進行 參數(shù)映射后，再將參數(shù)傳遞給PTZ相機;PTZ相機為從監(jiān)控相機，根據(jù)處理主機輸出的PTZ參 數(shù)進行快速響應，指向目標進行高分辨率二次成像并將PTZ圖像輸入到處理主機，處理主機 通過對PTZ圖像的處理，可W實現(xiàn)對目標的穩(wěn)定跟蹤和識別，并對結(jié)果進行存儲和輸出；處 理主機通過對輸入的魚眼監(jiān)控視頻和PTZ高分辨率目標圖像進行合成，輸出到顯示器進行 顯示;輸入鍵盤