一種基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于多媒體通信領(lǐng)域，特別涉及一種基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法及 其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)前視頻監(jiān)控行業(yè)，前段監(jiān)控攝像機(jī)的數(shù)量越來越龐大，同時對于攝像機(jī)的使 用方式越來越精細(xì)化、多樣化，例如傳統(tǒng)的監(jiān)控行業(yè)僅要求能夠?qū)z像機(jī)實時視頻的顯示， 但隨著行業(yè)的發(fā)展，這種方式已不能滿足當(dāng)前的應(yīng)用需要。
[0003] 當(dāng)前的視頻監(jiān)控應(yīng)用需求越來越多，如能夠?qū)λ袛z像機(jī)的可視范圍進(jìn)行精確的 計算、對攝像機(jī)的云鏡控制能夠更加精細(xì)化、數(shù)字化。這些需求都要求得到攝像機(jī)的內(nèi)部參 數(shù)，以此為依據(jù)進(jìn)行數(shù)字化計算、及控制。雖然當(dāng)前監(jiān)控行業(yè)已開始大量部署發(fā)展數(shù)字?jǐn)z 像機(jī)，能夠滿足當(dāng)前監(jiān)控需求。但是當(dāng)前前端攝像機(jī)的大部分仍然是由傳統(tǒng)的老舊模擬攝 像機(jī)組成，同時由于部署時間較長等原因，對于自身的內(nèi)部參數(shù)已無數(shù)據(jù)可查詢。因此如何 在當(dāng)前大量老舊攝像機(jī)的基礎(chǔ)上滿足當(dāng)前用戶的需求是一個非常大的難題?？梢哉f目前視 頻監(jiān)控領(lǐng)域的攝像機(jī)精細(xì)化控制存在以下問題：目前大部分的前端攝像機(jī)參數(shù)已無數(shù)據(jù)可 查，這樣就造成了難以對該攝像機(jī)進(jìn)行精細(xì)化控制與管理，這使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對攝像 機(jī)的精細(xì)化管理要求陷入瓶頸，造成監(jiān)控模糊，控制不準(zhǔn)確的問題。
[0004] 如何有效的得到所有前端攝像機(jī)設(shè)備的參數(shù)，是一個急待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法及其系統(tǒng)，用于解 決現(xiàn)有技術(shù)中無法有效的得到所有前端攝像機(jī)設(shè)備的參數(shù)的缺陷。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征 在于，包括：
[0007] 步驟一，將圓形參照物水平放置在待測量攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)，獲取該圓形參照 物的半徑、該攝像機(jī)的實際1?度；
[0008] 步驟二，將圓形參照物的位置調(diào)整至該攝像機(jī)的圖像中央，使得圓形參照物變成 橢圓形；
[0009] 步驟三，獲取該橢圓形的最大半徑與最小半徑，根據(jù)該最大半徑與該最小半徑獲 取該攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度；
[0010] 步驟四，根據(jù)該攝像機(jī)的實際高度、該圓形參照物的半徑與成像信息以及該攝像 機(jī)的當(dāng)前傾斜角度獲取該攝像機(jī)的參數(shù)。
[0011] 所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其中，所述步驟三中，包括：根據(jù)如下 公式獲得該攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度 ：
[0012] a =arccos (r/R)
[0013] 其中，α為攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度，單位度（° );
[0014] r為橢圓形的最小半徑，單位毫米mm ;
[0015] R為橢圓形的最大半徑，單位毫米mm。
[0016] 所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其中，所述步驟四中，包括：根據(jù)該攝 像機(jī)的實際高度以及當(dāng)前傾斜角度獲取該攝像機(jī)的當(dāng)前物距，公式如下：
[0017] MO=H/ cos (α )
[0018] 其中，α為攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度，單位度（° );
[0019] H為攝像機(jī)的實際高度，單位毫米mm ;
[0020] MO為攝像機(jī)的當(dāng)前物距，單位毫米mm。
[0021] 所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其中，所述步驟四中，包括：根據(jù)該圓 形參照物的靶標(biāo)水平成像與水平投影以及該攝像機(jī)的當(dāng)前物距獲取該攝像機(jī)的當(dāng)前焦距， 公式如下：
[0022]
【主權(quán)項】
1. 一種基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，包括： 步驟一，將圓形參照物水平放置在待測量攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)，獲取該圓形參照物的 半徑、該攝像機(jī)的實際高度； 步驟二，將圓形參照物的位置調(diào)整至該攝像機(jī)的圖像中央，使得圓形參照物變成橢圓 形； 步驟三，獲取該橢圓形的最大半徑與最小半徑，根據(jù)該最大半徑與該最小半徑獲取該 攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度； 步驟四，根據(jù)該攝像機(jī)的實際高度、該圓形參照物的半徑與成像信息以及該攝像機(jī)的 當(dāng)前傾斜角度獲取該攝像機(jī)的參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟 三中，包括：根據(jù)如下公式獲得該攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度： a =arccos (r/R) 其中，α為攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度； r為橢圓形的最小半徑； R為橢圓形的最大半徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，所述步 驟四中，包括：根據(jù)該攝像機(jī)的實際高度以及當(dāng)前傾斜角度獲取該攝像機(jī)的當(dāng)前物距，公式 如下： MO=H/cos(α) 其中，α為攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度； H為攝像機(jī)的實際高度； MO為攝像機(jī)的當(dāng)前物距。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟 四中，包括：根據(jù)該圓形參照物的靶標(biāo)水平成像與水平投影以及該攝像機(jī)的當(dāng)前物距獲取 該攝像機(jī)的當(dāng)前焦距，公式如下：
其中，f為攝像機(jī)的當(dāng)前焦距； 靶標(biāo)為該圓形參照物的靶標(biāo)水平成像； 靶標(biāo)為該圓形參照物的靶標(biāo)水平投影成像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，所述 步驟四中，包括：以如下公式獲取該攝像機(jī)當(dāng)前的水平視角及垂直視角：
其中， hAngleView為攝像機(jī)當(dāng)前的水平視角； vAngleView為攝像機(jī)當(dāng)前的垂直視角； MO為攝像機(jī)的當(dāng)前物距； XY為攝像機(jī)的水平視野物理寬度； PQ為攝像機(jī)的垂直視野物理寬度； AB為橢圓形的最大半徑； EF為橢圓形的最大半徑； L為圓形參照物的半徑； view_width為攝像機(jī)的水平視角成像寬度； view_height為攝像機(jī)的垂直視角成像寬度。
6. -種基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括： 參照物放置模塊，用于將圓形參照物水平放置在待測量攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)； 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取該圓形參照物的半徑及該攝像機(jī)的實際高度； 位置調(diào)整模塊，連接參照物放置模塊，用于將圓形參照物的位置調(diào)整至該攝像機(jī)的圖 像中央，使得圓形參照物變成橢圓形； 半徑獲取模塊，連接位置調(diào)整模塊，用于獲取該橢圓形的最大半徑與最小半徑； 角度獲取模塊，連接半徑獲取模塊，用于根據(jù)該最大半徑與該最小半徑獲取該攝像機(jī) 的當(dāng)前傾斜角度； 參數(shù)獲取模塊，連接數(shù)據(jù)獲取模塊、半徑獲取模塊、角度獲取模塊，用于根據(jù)該攝像機(jī) 的實際高度、該圓形參照物的半徑與成像信息以及該攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度獲取該攝像機(jī) 的參數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述角度 獲取模塊根據(jù)如下公式獲得該攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度： a =arccos(r/R) 其中，α為攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度； r為橢圓形的最小半徑； R為橢圓形的最大半徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述參 數(shù)獲取模塊根據(jù)該攝像機(jī)的實際高度以及當(dāng)前傾斜角度獲取該攝像機(jī)的當(dāng)前物距，公式如 下： M0=H/cos(a)其中，α為攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度； H為攝像機(jī)的實際高度； MO為攝像機(jī)的當(dāng)前物距。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述參數(shù) 獲取模塊根據(jù)該圓形參照物的靶標(biāo)水平成像與水平投影以及該攝像機(jī)的當(dāng)前物距獲取該 攝像機(jī)的當(dāng)前焦距，公式如下： 其中，f為攝像機(jī)的當(dāng)前焦距；
靶標(biāo)7WJ5K1S為該圓形參照物的靶標(biāo)水平成像； 靶標(biāo)為該圓形參照物的靶標(biāo)水平投影成像。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7或9所述的基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所 述參數(shù)獲取模塊以如下公式獲取該攝像機(jī)當(dāng)前的水平視角及垂直視角：
其中， hAngleView為攝像機(jī)當(dāng)前的水平視角； vAngleView為攝像機(jī)當(dāng)前的垂直視角； MO為攝像機(jī)的當(dāng)前物距； XY為攝像機(jī)的水平視野物理寬度； PQ為攝像機(jī)的垂直視野物理寬度； AB為橢圓形的最大半徑； EF為橢圓形的最大半徑； L為圓形參照物的半徑； view_width為攝像機(jī)的水平視角成像寬度； view_height為攝像機(jī)的垂直視角成像寬度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圓形參照物的攝像機(jī)標(biāo)定方法與系統(tǒng)，該方法包括：步驟一，將圓形參照物水平放置在待測量攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)，獲取該圓形參照物的半徑、該攝像機(jī)的實際高度；步驟二，將圓形參照物的位置調(diào)整至該攝像機(jī)的圖像中央，使得圓形參照物變成橢圓形；步驟三，獲取該橢圓形的最大半徑與最小半徑，根據(jù)該最大半徑與該最小半徑獲取該攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度；步驟四，根據(jù)該攝像機(jī)的實際高度、該圓形參照物的半徑與成像信息以及該攝像機(jī)的當(dāng)前傾斜角度獲取該攝像機(jī)的參數(shù)。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法有效的得到所有前端攝像機(jī)設(shè)備的參數(shù)的缺陷。
【IPC分類】G06T7-00
【公開號】CN104637042
【申請?zhí)枴緾N201310544640
【發(fā)明人】王文超, 穆森, 胡志強(qiáng), 張琍
【申請人】北京計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月6日