[发明专利]一种顾及多种监控任务的视频传感器部署优化方法

权利要求书

1.一种顾及多种监控任务的视频传感器部署优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、设定监控目标子区域及其对应监控子目标；

步骤二、设定可部署视频传感器的候选空间，选定遮挡视线的障碍物图层；

步骤三、离散各监控目标子区域、离散部署候选空间、离散视频传感器的可变参数；所述离散监控目标子区域是以规则格网将各个监控目标子区域抽样为目标格网点，以格网点的覆盖表示目标区域的覆盖情况；所述离散部署候选空间是以预设的步长将候选空间抽样为多个视频传感器可部署的候选三维空间点；所述离散视频传感器的可变参数包括焦距、俯仰角和旋转角，焦距、俯仰角和旋转角各自分别以预设的步长离散，离散为多个可变参数组，每一组包含一个焦距、俯仰角和旋转角；

步骤四、构建面向多监控任务的覆盖优化目标函数以及约束条件；所述约束条件具体包括：1)离散后的部署候选空间点中，一个空间点只能部署一个视频传感器；2)离散后的目标格网点至少被一个视频传感器有效覆盖，有效覆盖为同时满足以下三个条件：①目标格网点在视频传感器的视域中，视域范围由视频传感器可部署的候选三维空间点的坐标以及可变参数组确定；②根据步骤二中选定的遮挡视线的障碍物图层，确定目标格网点未被障碍物遮挡；③目标格网点到视频传感器的距离满足目标格网点所属子区域监控任务需求；

所述步骤四中构建部署优化目标函数，使得部署方案中的视频传感器数量最少，且离散后的目标格网点的有效覆盖率不低于设定比例，每个视频传感器的有效覆盖距离D_max，

其中，(h,w)表示图像的大小，(R_h,R_v)为图像像素大小，β为不同监控任务中目标对象对角线方向上单位长度上的像素大小，d表示像距；

步骤五、根据步骤四中构建的优化目标函数以及约束条件，利用启发式优化算法实现视频传感器部署优化，获得部署视频传感器的数量及其部署的空间位置与部署姿态参数。

2.根据权利要求1所述的一种顾及多种监控任务的视频传感器部署优化方法，其特征在于，所述步骤一和步骤二具体如下：

(a)选取地理场景中的多个区域；

(b)设定监控目标子区域所对应监控子目标，监控子目标是以子区域中的点到视频传感器的距离来刻画不同的监控任务对视频传感器的覆盖需求；

(c)所述候选空间为多个垂直面或空间体或垂直面与空间体的混合，障碍物图层是线对象图层或面对象图层。

3.根据权利要求1所述的一种顾及多种监控任务的视频传感器部署优化方法，其特征在于，所述步骤三中，离散部署候选空间具体为：以正北方向为X轴方向，以东方向为Y轴方向，以垂直方向为Z轴方向，在X、Y、Z三个方向上分别以预设步长将可部署空间离散为若干三维空间点，该三维空间点作为视频传感器部署的候选空间位置；

确定视频传感器的可变参数，可变参数包括焦距、俯仰角和旋转角；焦距的变化范围根据部署的相机型号确定，俯仰角的变化范围为[-90度,90度]，旋转角的变化范围为[0,360度]。