[发明专利]基于多目标优化的摄像设备布控优化方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种基于多目标优化的摄像设备布控优化方法，其特征在于，包括：

构建待布控区域的物理环境；

在待布控区域的物理环境中进行摄像头布置，形成多个摄像头布控方案；

对形成的多个摄像头布控方案进行评估，选取最优的摄像头布控方案进行摄像头的布控；

构建待布控区域的物理环境的具体操作过程为：

基于标准几何形状对待布控区域进行地图构建属性的标注，根据地图构建属性的标注结果进行地图备选布控点的标注，对待监控目标进行标注，所述基于标准几何形状包括三角形、矩形、圆形及点；

构建摄像头的观测范围；

构建光线遮挡的判断条件；

其中，对待布控区域进行地图构建属性的标注的对象包括对监控视野形成遮挡的待观测目标区域、对监控视野不形成遮挡的待观测目标区域、监控视野形成遮挡的非目标实体区域及对未对监控视野形成遮挡的非目标实体区域；

利用评价函数对形成的多个摄像头布控方案进行评估，其中，评价函数中评价指标包括摄像头的布设数量、摄像头的布设成本、目标点的监控覆盖率、目标点的监控冗余度及目标个体的监控率；

基于NSGAII算法利用评价函数对形成的多个摄像头布控方案进行评估；

摄像头的种类包括固定角度枪机、可转向枪机及球形机，其中，枪机摄像头视野的平面建模为扇形或三角形，其中，该枪机摄像头的属性张角和纵深由实际使用摄像头型号及实际部署情况决定，在扇形建模中扇形中心角为张角，半径为纵深；

对于二维地图：

对待布控区域进行地图构建属性的标注的具体过程为：

将监控视野形成遮挡的待观测目标区域应标注为矩形和圆形，分类标签设为遮挡实体并从1开始编号；将监控视野不形成遮挡的待观测目标区域应标注为点、矩形和圆形，分类标签设为非遮挡实体并编号为0；将监控视野形成遮挡的非目标实体区域依照其截面形状标注，对于三角形、矩形、圆形直接标注，对于不规则多边形，先将其分解为以上标准几何形状的组合后标注为多个对象，分类标签设为遮挡实体并从1开始标注；对监控视野不形成遮挡的非目标实体以点、线段标注，分类标签设为非遮挡实体并编号为0；

根据地图构建属性的标注结果进行地图备选布控点的标注的具体过程为：

在非目标对象上选取的备选位置并进行标注，具体的，对监控视野形成遮挡的非目标实体区域，选取其标准几何个体对象或多边形组合对象的外包络线，备选布控点标注为均匀分布在外包络线上的点，点的密度根据需求而定，记录点的坐标并标注所属非目标实体编号；

对监控视野不形成遮挡的非目标实体，当表达形式为点，则直接选取为布控点；当表达形式为线段，则备选布控点标注为均匀分布在线段上的点，点密度依照需求而定，记录点的坐标并标注编号0；

对待监控目标进行标注的具体过程为：

对监控视野形成遮挡的待观测目标区域，将观测点均匀分布于待观测特征区域上，点密度根据需求而定，记录点的坐标并标注所属待观测目标实体编号；对监控视野不形成遮挡的待观测目标区域，将观测点均匀分布于待观测特征区域上，点密度根据需求而定，记录点的坐标并标注编号0；

对于三维地图：

将监控视野形成遮挡的待观测目标区域应标注为立方体、圆柱体或球体，分类标签设为遮挡实体并从1开始编号；将监控视野不形成遮挡的待观测目标区域应标注为点、矩形和圆形，分类标签设为非遮挡实体并编号为0；将监控视野形成遮挡的非目标实体区域，按照其形态标注为立方体、圆柱体、球体，每个几何体的分类标签设为遮挡实体并从1开始分别标注；将监控视野不形成遮挡的非目标实体以点、平面标注，分类标签设为非遮挡实体并编号为0；

基于二维地图或者三维地图构建待布控区域的物理环境；所述摄像头为三维摄像头或二维摄像头。

2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的摄像设备布控优化方法，其特征在于，形成多个摄像头布控方案之后还包括：基于各摄像头的位置关系对形成的多个摄像头布控方案进行简化。

3.一种基于权利要求1所述基于多目标优化的摄像设备布控优化方法的摄像设备布控优化系统，其特征在于，包括：

物理环境构建模块，用于构建待布控区域的物理环境；

布控方案构建模块，用于在待布控区域的物理环境中进行摄像头布置，形成多个摄像头布控方案；

优化模块，用于对形成的多个摄像头布控方案进行评估，选取最优的摄像头布控方案进行摄像头的布控。