[发明专利]一种基于PTZ监控摄像机的3D定位方法及装置

摘要

本发明适用于安防监控技术领域，提供了一种基于PTZ监控摄像机的3D定位方法，所述方法包括采集PTZ监控摄像机拍摄到的实景视频画面；设置标定所感兴趣区域大小以及缩放方式；获取图像传感器成像平面上的目标中心点的二维物理坐标以及所述PTZ监控摄像机的光轴相对于目标中心点的水平和垂直方向夹角；根据所述水平和垂直方向夹角对应调整摄像机云台电机；根据设置的感兴趣区域大小以及缩放方式计算缩放比例，并相应控制摄像机镜头变倍缩放，得到感兴趣区域的高分辨率图像。本发明采用了3D坐标快速转换算法，实现了对感兴趣区域的直接定位，可以准确快速的获取感兴趣区域高分辨率的图像。

主权项

一种基于PTZ监控摄像机的3D定位方法，其特征在于，所述方法包括：采集PTZ监控摄像机拍摄到的实景视频画面，并将所述视频画面上传到网络监控端并显示；设置标定所感兴趣区域大小以及缩放方式；根据PTZ监控摄像机的图像传感器的有效成像靶面尺寸和当前有效焦距，获取图像传感器成像平面上的目标中心点的二维物理坐标，并计算所述PTZ监控摄像机的光轴相对于目标中心点的水平和垂直方向夹角；根据所述水平和垂直方向夹角对应调整摄像机云台电机，以使目标中心点位于所述PTZ监控摄像机的光轴上；根据设置的感兴趣区域大小以及缩放方式计算缩放比例，并相应控制摄像机镜头变倍缩放，得到感兴趣区域的高分辨率图像；其中，所述根据PTZ监控摄像机的图像传感器的有效成像靶面尺寸和当前有效焦距，获取图像传感器成像平面上的目标中心点的二维物理坐标，并计算所述PTZ监控摄像机的光轴相对于目标中心点的水平和垂直方向夹角步骤，具体包括：根据PTZ监控摄像机的图像传感器型号以及画面显示分辩率确定有效成像靶面尺寸；获取有效焦距和摄像机云台的当前摇射角和倾斜角；根据所述有效成像靶面尺寸以及感兴趣区域大小计算目标中心点的二维物理坐标；根据所述目标中心点的二维物理坐标、有效焦距、摄像机云台当前倾斜角、有效成像靶面尺寸计算目标中心点和PTZ监控摄像机光轴在水平方向和垂直方向的夹角；所述目标中心点和PTZ监控摄像机光轴在水平方向的夹角为βc，垂直方向的夹角为αc，其计算公式如下：α1=sin-1((y-y0)2+f2(x-x0)2+(y-y0)2+f2×sin(tan-1y-y0f+α))]]>αc＝α1‑αβc=sin-1(sin(tan-1(|(x-x0)|(y-y0)2+f2))/cosα1)]]>其中，y‑y0为在图像传感器成像平面上目标中心点到靶面中心点的垂直方向上的距离，单位mm；x‑x0为在图像传感器成像平面上目标中心点到靶面中心点的水平方向上的距离，单位mm；f为有效焦距，单位为mm；α为摄像机云台当前倾斜角。