[发明专利]一种地面坐标和广角摄像机画面坐标的转换方法、系统以及装置

说明书

本发明公开了一种地面坐标与广角摄像机画面坐标转换方法以及系统，涉及安防领域。该方法包括：通过获取目标位置的地面坐标；然后根据坐标转换机制将所述目标位置的地面坐标转换为广角摄像机画面坐标。本发明技术方案通过建立目标的地面坐标与广角摄像机画面坐标之间的坐标转换机制，能够方便实现目标的地面坐标与广角摄像机画面坐标之间的相互转换，该方法简单且具有很好的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及安防领域，特别涉及一种地面坐标和广角摄像机画面坐标的转换方法、系统以及装置。

背景技术

在安防领域，在枪机画面进行标注是非常热门的应用方式：将监控设备、建筑物和道路等直接标注在枪机画面上，操作起来非常直观。具体地，在一个安装高度非常高的枪机画面中，如安装高度100米左右，我们称为高点摄像机，将所有地面摄像机，如安装高度6米左右，称为低点摄像机，标注在高点摄像机的画面中，这样在操作低点摄像机时，可以直接在高点摄像机的视频画面中点击代表该低点摄像机的标注图标，即可打开该低点摄像机的视频，不再需要通过设备树来搜索低点摄像机的名称来打开视频，从而简化操作。

要将低点摄像机标注在高点摄像机画面中，可以采用手工标注的方法，虽然能够做到非常准确和可靠，但是标注过程将非常复杂，工作量巨大，效率低。在监控系统的建设过程中，低点摄像机的地面坐标都会人工录入数据库系统中，但是目前没有一种方法可以将低点摄像机的地面坐标自动转换为高点摄像机的画面坐标。

发明内容

为了克服如上所述的技术问题，本发明提出一种地面坐标和广角摄像机画面坐标的转换方法、系统以及装置，通过将目标位置的地面坐标先转换为PTZ摄像机坐标，然后通过PTZ摄像机坐标和广角摄像机画面坐标之间的转换关系，得到目标位置所对应的广角摄像机画面坐标，实现准确、可靠并且方便地对目标点在广角摄像机的画面中进行自动标注。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提出一种地面坐标和广角摄像机画面坐标的转换方法，包括：

获取目标位置的地面坐标；

根据第一坐标转换机制将所述目标位置的地面坐标转换为PTZ摄像机在其画面中心对准所述目标位置时的垂直高度角θ和水平方位角

根据第二坐标转换机制将所述PTZ摄像机在其画面中心对准所述目标位置时的垂直高度角θ和水平方位角转换为所述目标位置投影于广角摄像机所拍摄的广角视频的图像上的二维坐标(x,y)。

进一步地，所述第一坐标转换机制通过下述步骤建立：

建立地面坐标系以及PTZ摄像机坐标系；

确定在所述PTZ摄像机坐标系中的所述目标位置的地面坐标与所述PTZ摄像机的垂直高度角θ和水平方位角之间的坐标转换关系，所述坐标转换关系包含相关转换参数，其中，所述相关转换参数通过下述步骤确定：

在所述地面坐标系与所述PTZ摄像机坐标系中进行标定，包括：将所述PTZ摄像机定位到水平方位角的位置，随机选取至少两个不同的垂直高度角θ₁和θ₂，并得到对应的PTZ摄像机画面中心指向地面上的两个点的地面坐标(x₁,y₁)和(x₂,y₂)；

通过标定得到的θ₁和θ₂以及(x₁,y₁)和(x₂,y₂)确定上述坐标转换关系中的所述相关转换参数。

进一步地，所述地面坐标系通过GNSS坐标系建立，所述地面坐标为GNSS坐标。