[发明专利]一种三维地图中选定范围进行自动巡航的方法

权利要求书

1.一种三维地图中选定范围进行自动巡航的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：

1)通过数字高程模型获取深度数据；

2)选择待监控区域；

3)根据深度值对监控区域进行多层划分，通过聚类算法将各个层级区分开；

4)选择聚类后的其中一个层级区域，计算监控设备在该区域中巡航所需焦距和放大倍数；

5)选择其余层级区域，重复步骤4)；

6)选择其中一个层级区域，根据监控设备在其中巡航需要的放大倍数计算巡航时监控设备的视场反映在深度图中的窗口大小；

7)对步骤6)中所选择的层级区域，按照窗口大小进行排布；

8)对每一个层级区域，重复步骤7)，完成对所有层级的窗口排布；

9)规划巡航路径；

10)在实际监控环境中进行应用。

2.如权利要求1所述的三维地图中选定范围进行自动巡航的方法，其特征是：在所述步骤2)中，根据数字高程模型，获取监控设备所在点周围任意空间范围内相对于观测点的深度信息数据；在获得深度信息数据后，以方位角为横坐标，俯仰角为纵坐标，建立平面直角坐标系；按照每一个深度信息数据对应的方位角和俯仰角，将它们的深度放到对应的位置，组成一个数值矩阵，作为深度图；在深度图中选择要监控的区域A₁、A₂、A₃.....A_n和不监控的区域B₁、B₂、B₃.....B_n，实际需要监控的总区域S可以表示为：

其中，不监控的区域B₁、B₂、B₃.....B_n可以为空；当深度图中存在没有深度数据的点，将没有深度数据的所有区域记为C，则在排除掉没有数据的区域后，实际需要监控的总区域S可以表示为：

3.如权利要求2所述的三维地图中选定范围进行自动巡航的方法，其特征是：在所述步骤4)中，包括计算层级区域到监控设备的距离D、计算焦距F＇和计算放大倍数Z：

其中，经过聚类后，一个层级区域内部的深度较为接近，将这个层级区域中的所有点都视为深度相同，计算这个层级区域所包含的所有点的深度的算术平均值，作为这个层级区域到监控设备的距离D；

通过公式计算焦距F＇

其中，F为设备支持的最小焦距；

h₁为图像传感器的高度(单位：mm)；

h₂为设备获取的图像的高度(单位：像素)；

w₁为图像传感器的宽度(单位：mm)；

w₂为设备获取的图像的宽度(单位：像素)；

ρ为自定义的图像像素与图像包含的场景实际大小的比值；根据监控设备的不同应用环境或领域，结合实际业务的需求确定监控设备画面需要覆盖的范围，可灵活的在范围内自定义(ρ∈[0.2，100])；

通过公式计算Z。

4.如权利要求3所述的三维地图中选定范围进行自动巡航的方法，其特征是：在所述步骤5)中，选择其余层级区域，重复步骤4)；根据每一个点的深度进行层级分离，再对每一个层级区域所有点的深度取算术平均值作为这个层级区域的深度，然后对层级区域根据它的深度计算放大倍数Z，最终得到层级区域的划分和每一个层级区域对应的放大倍数；

或

先对深度图中的监控区域的每一个点根据深度计算放大倍数，然后根据每一个点对应的放大倍数进行层级分离，再取每一个层级区域所有点的放大倍数的平均值作为这个分层的放大倍数Z，最终同样得到层级区域的划分和每一个层级区域对应的放大倍数。