[发明专利]一种具有测距功能的监控设备及测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有测距功能的监控设备及测距方法，更具体的说，尤其涉及一种通过摄像机距离地面的高度和其俯视角来求取物体距离摄像机水平距离的监控设备及测距方法。

背景技术

目前，视频监控、取证在安防系统中起着日益重要的作用，已广泛应用于公安、边防、银行、油田等各个行业。在监控的过程中，随时获取被监控对象与监控设备之间的距离尤为重要，以便对监控对象做出客观的评价和判断。现在的视频监控设备中的测距功能主要是通过增加激光测距机来实现的，而对于一些不需要很高精度的情况，使用激光测距机就会使成本增加，且不够便捷。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种具有测距功能的监控设备及测距方法。

本发明的具有测距功能的监控设备，包括主控模块、摄像机以及用于承载摄像机的载重云台，主控模块具有采集、运算和控制作用；所述载重云台上设置有与主控模块相连接的水平旋转驱动模块和俯仰驱动模块，主控模块通过水平旋转驱动模块、俯仰驱动模块可分别驱使摄像机水平旋转运动和俯仰运动；其特别之处在于：摄像机的光轴指向被测物体与地面的交点处，主控模块通过俯仰驱动模块获取摄像机当前的俯视角，主控模块根据摄像机距离地面的高度和摄像机当前的俯视角可计算出被测物体距离摄像机的水平距离。

主控模块具有运算和控制功能，摄像机设置于载重云台上。主控模块通过水平旋转驱动模块可驱使摄像机旋转运动，以实现360°转动；通过俯仰驱动模块可驱使摄像机进行俯仰运动，以实现对远近场景和物体的监控。在获取了摄像机高度和俯视角的前体条件下，根据正弦定理可计算出被测物体与摄像机之间的水平距离。

本发明的具有测距功能的监控设备，所述载重云台上还设置有用于测量摄像机距离地面高度的高度测量模块，高度测量模块与主控模块相连接；所述主控模块还连接有用于夜间补光的激光照明器。

摄像机高度的求取，可通过人工测量后标定，也可通过高度测量模块直接求出。激光照明器实现夜间的补光照明。

本发明的具有测距功能的监控设备的测距方法，其特别之处在于，包括以下步骤：a).指向被测物体，在主控模块的控制作用下，通过水平旋转驱动模块和俯仰驱动模块对载重云台的驱使，使摄像机拍摄画面的中心点对准被测物体与地面的交点处；设被测物体与地面的交点为                                                ；b).获取摄像机高度，主控模块通过人工标定或高度测量模块获取摄像机距离地面的高度；设载重云台竖直设置，其与地面的交点为，摄像机处于载重云台上的点；c).获取摄像机俯视角，主控模块通过俯仰驱动模块获取摄像机的俯视角，设俯视角的大小为；d).求取水平距离，在载重云台与地面的交点、摄像机在载重云台上的位置和被测物体与地面的交点所组成的中，根据正弦定理可求取被测物体距离摄像机的水平距离；

e).叠加距离信息，在摄像机采集的图像或视频信息中叠加上步骤d)中所求取的距离，以直观地显示出被测物体的远近。

本发明的有益效果是：本发明的具有测距功能的监控设备及测距方法，通过人工标定或直接测量的方法获取摄像机距离地面的高度，通过俯仰驱动模块获取摄像机的俯视角，然后根据正弦定理可求出被测物体距离摄像机的水平距离。通过将被测物体的距离信息叠加到监控图像中，便于监控人员根据监控画面获取物体距离摄像机的距离大小，对监控对象的位置和距离做出合理的估算。

本发明的具有测距功能的监控设备及测距方法，在不考虑特殊地形的条件下，地面可看做是水平的，所获取的被测物体的水平距离误差在允许的范围内，由于所采用的测距方法简洁有效，降低了设备的生产成本。

附图说明

图1为本发明的具有测距功能的监控设备的原理图；

图2为本发明的监控设备的测距方法原理图；

图3为本发明的监控设备的测距方法的流程图；

图4为监控距离随云台俯视角度变化的曲线图。

图中：1主控模块，2载重云台，3摄像机，4水平旋转驱动模块，5俯仰驱动模块，6高度测量模块，7激光照明器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。