[发明专利]相对于固定摄像机校准PTZ摄像机方向的方法和系统

说明书

提供相对于固定摄像机校准PTZ摄像机方向的方法和系统。提供一种相对于固定摄像机校准平移、倾斜、变焦(PTZ)摄像机的方向的方法。接收通过固定摄像机捕获到的场景的概览图像，和通过定向在第一方向上的PTZ摄像机捕获到的场景的图像。通过将概览图像中的特征和通过PTZ摄像机捕获到的图像中的特征匹配，通过将第一方向与概览图像中的匹配特征的位置相关执行第一校准。此外，基于匹配特征来定义通过PTZ摄像机捕获到的图像与概览图像之间的映射。映射用于将对象从通过PTZ摄像机捕获到的图像映射到概览图像。基于映射对象的外观，计算映射的质量。如果质量不够好，则将PTZ摄像机重定向到第二方向，并且通过再次匹配特征来执行进一步校准。

技术领域

本发明涉及摄像机领域。特别地，本发明涉及一种用于相对于固定摄像机来校准平移、倾斜、变焦摄像机的方向的方法和系统。

背景技术

存在摄像机系统，例如AxisiQ6000-E系列，它将一个或多个固定传感器与可移动、平移、倾斜、变焦(PTZ)摄像机集成。固定传感器通常可以被布置成提供场景的概览，例如完整的360°视场，而PTZ摄像机可以被布置成指向和放大场景的特定部分。在这样的系统中，例如，用户可以通过在通过固定传感器中的一个提供的概览图像中点击来指示PTZ摄像机应当指向的场景的特定部分。在这样的点击之后，PTZ摄像机将指向和/或放大场景的特定部分。

因此，可以通过在通过固定传感器捕获到的图像中点击来控制PTZ摄像机的观察方向(即，平移和倾斜设置)和/或变焦。PTZ摄像机的这种控制可以依赖于一方面通过一个或多个固定传感器捕获到的图像中的位置之间的关系，以及另一方面PTZ摄像机的方向。通常，一旦最初相对于固定传感器校准了PTZ摄像机的方向，就可以根据摄像机系统的几何结构和光学器件来确定所需的关系，包括固定传感器和PTZ摄像机的相对位置。更具体地，在PTZ摄像机被安装在摄像机系统中时，该PTZ摄像机相对于固定传感器的观察方向是未知的，并且因此需要校准。这种校准通常旨在找到通过一个固定传感器捕获到的图像中的位置与PTZ摄像机的方向之间的相关性。

如SG 191452 A1公开的专利申请描述了一种用于相对于宽视场摄像机来校准PTZ摄像机的特征匹配方法。特别地，提供了一种用于确定通过宽视场摄像机捕获到的图像的坐标与PTZ摄像机的PTZ值之间的相关性的方法。SG 191452 A1方法的精度依赖于宽视场图像中的特征与通过PTZ摄像机捕获到的重叠图像中的特征的匹配精度。特征匹配的精度还可能取决于若干因素，例如图像中存在的特征的数量和摄像机的镜头的特性。在前一示例中，可能发生PTZ摄像机指向其中存在很少对象的场景的部分，从而导致图像中很少相关的特征。在后一示例中，可能发生的是，由于宽视场图像中的桶形畸变或其他几何畸变，难以准确地匹配特征。在这两个示例中，校准的精度最终可能会受到影响。因此需要改进。

发明内容

鉴于上述情况，因此本发明的目的是在相对于固定摄像机校准PTZ摄像机时提供改进的精度。

根据第一方面，上述目的是通过一种相对于第一固定摄像机来校准平移、倾斜、变焦PTZ摄像机的方法实现的，该方法包括：

接收通过第一固定摄像机捕获到的场景的概览图像，

将PTZ摄像机定向在第一方向上，

在PTZ摄像机处于第一方向时，执行以下步骤：

a)接收通过PTZ摄像机捕获到的场景的图像，其中通过PTZ摄像机捕获到的图像的视场部分地与概览图像的视场重叠，

b)识别通过PTZ摄像机捕获到的场景的图像中的第一组特征，

c)在概览图像中定位第一组特征或者第一组特征的子集，以便将通过PTZ摄像机捕获到的图像中的第一组特征与概览图像中的第二组特征相关联，

d)记录概览图像中的第二组特征的位置数据，