[发明专利]一种多摄像头协同监控设备及方法

摘要

本发明公开了一种多摄像头协同监控设备，包括摄像头和与摄像头连接的终端服务器，其中终端服务器包括：定位装置、记录装置、分析装置和控制装置；本发明还提供了一种多摄像头协同监控方法，在对摄像头覆盖的范围的地面标定的基础上将整个监控场景分割成若干区域，每一个摄像头监测一个区域，并且在目标出现时对目标进行定位并同时进行追踪和检测，而后将其监测的记录传给终端服务器以备终端服务器中的记录、分析、控制装置对目标的位置和运动状态进行分析并且让终端对多个摄像头进行统一调配使其对目标协同监控。本发明能够在对目标实行连续追踪，同时本发明能够大量的减少人力物力资源的浪费以及对监控人员的困扰。

主权项

一种多摄像头协同监控设备的监控方法，其特征在于：采用多摄像头协同监控设备，包括摄像头和与摄像头连接的终端服务器，其中所述终端服务器中包括：定位装置、记录装置、分析装置和控制装置；所述定位装置，通过运用地平面标定法测量图像中目标与基准点的距离信息来确定目标的位置信息；所述记录装置，用于接收每个摄像头监控的画面并存储监控记录；所述控制装置，让用户对监控的画面中的目标进行指定；所述分析装置，通过记录装置中存储的监控目标的运动状态以及当前位置来分析监控目标的运动轨迹；所述定位装置、记录装置、控制装置和分析装置相互连接，其中所述记录装置和分析装置分别与摄像头连接；其中，所述地面标定法为：运用经纬仪测量每个摄像头的经纬度，然后根据摄像头的设置高度和角度以及摄像头本身的参数获取每个摄像头覆盖的地平面范围的经纬度值；包括如下步骤：步骤1：确定摄像头所能覆盖的监控范围并采用地面标定法进行标定；对于一台确定的摄像头，其电荷耦合感光元件的尺寸和摄像头的焦距是已知的；设CCD元件的尺寸为长h，宽v，摄像头的焦距是F,求得摄像头的视角α；物距、像距和焦距的关系：S₁为物距，即物体到摄像头镜片之间的距离；S₂是像距，即CCD元件到镜片之间的距离；F是焦距；据等量关系式，焦距和像距是近似相等的，即F≈S₂；将摄像头的视角分成水平方向上的视角α_h和垂直方向上的视角α_v；通过下述公式可以计算出摄像头的视角：水平方向上的视角α_h，垂直方向上的视角α_v，在架设摄像头时，摄像头设置的高度为H，摄像头的角度为θ，以及摄像头的经纬度坐标(N,E)均为已知；根据已知的条件可以获得摄像头所覆盖的监控范围，即摄像头所覆盖的长方形范围中四个顶点的经纬度坐标；A、B、C、D四点所组成的区域为摄像头所能拍摄到的范围；A、B、C、D四个点所组成的图形近 似为一个正方形区域，且屏幕的中心点为类正方形区域的中心点O；M和N点分别为AD和BC的中点；P、Q分别为AB和DC的中点；T表示摄像头在地面的投影点；根据已有的条件，获得如下的值：OT＝H·tanθ是一个几何比例参数值，在该值的基础上，根据几何关系的运算，得出：以摄像头为原点可建立直角坐标系，则A、B、C、D四点坐标均可求：A点坐标B点坐标C点坐标D点坐标对最远监控点A、B的坐标进行修正：其中，L表示摄像头的有效的监控距离；最后根据摄像头所在位置的经纬度(N,E)，以及摄像头面朝的方向为北偏东度；经过坐标系的变化最终可以获得A、B、C、D四个点的经纬度坐标如下:这里X分别用公式(1)(2)(3)(4)式中的X_A,X_B,X_C,X_D替换；Y分别用公式(1)(2)(3)(4)式中的Y_A,Y_B,Y_C,Y_D替换；K_N表示距离和纬度之间的关系，K_N＝1/111700；K_E表示距离和经度之间的关系，K_E＝‖cos N‖/111700；根据上述步骤算出摄像头视野覆盖区域四个顶点的经纬度，完成地平面标定；步骤2：根据步骤1中标定好的每个摄像头所能监控的区域、分配摄像头使之能够覆盖监控区域；步骤3：架设好摄像头后在后台设置一个终端服务器，每一个摄像头监测一个区域，并且在目标出现时对目标进行定位并同时进行追踪和检测，而后还需将其监测的记录传给终端服务器以备终端服务器中的记录、分析、控制装置对目标的位置和运动状态进行分析并且让终端对多个摄像头进行统一调配使其对目标协同监控。