一種在視頻監(jiān)控圖像中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信息的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在視頻監(jiān)控圖像中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信 息的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著3D技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用，許多功能有了新的解決方法，相比傳統(tǒng)的實(shí) 現(xiàn)方式可能更加的直觀和便捷。傳統(tǒng)的視頻播放很難直觀地反映真實(shí)物體狀態(tài)信息，圖像 上所能傳達(dá)的信息和真實(shí)物體之間銜接關(guān)聯(lián)性很差。例如室外圖像中看到一幢大樓無法直 接關(guān)聯(lián)大樓的詳細(xì)信息，而室內(nèi)圖像中機(jī)房中的設(shè)備也無法關(guān)聯(lián)設(shè)備的名稱、狀態(tài)，例如是 否故障等等。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于視頻監(jiān)控圖像中的目標(biāo)對(duì)象與真實(shí)物體之間的關(guān)聯(lián)，是通過三 維仿真軟件進(jìn)行查看，在三維仿真軟件上建立三維虛擬模型，然后將各類數(shù)據(jù)信息輸入到 三維軟件中，將數(shù)據(jù)信息與三維虛擬模型之間建立聯(lián)系。需要查看時(shí)，通過在三維仿真軟件 上查找相應(yīng)的三維模型，來查看相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。但是這種方式，無法直接在現(xiàn)有的視頻監(jiān) 控中直接查看目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的真實(shí)物體信息，需要通過三維仿真軟件中進(jìn)行操作查看，對(duì) 于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，難以實(shí)現(xiàn)與三維仿真軟件之間的銜接，不方便直接查看。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是提供一種在視頻監(jiān)控中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信息的方法及裝置，無需 改變用戶的操作習(xí)慣，可以接入傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，在現(xiàn)有的監(jiān)控視頻中增加真實(shí)物 體信息，快速的關(guān)聯(lián)監(jiān)控視頻中目標(biāo)對(duì)象與真實(shí)物體的數(shù)據(jù)信息。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0006] -種在視頻監(jiān)控圖像中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信息的方法，根據(jù)視頻監(jiān)控的監(jiān)控場(chǎng)景建立 三維模型，在所述三維模型中設(shè)置與真實(shí)攝像機(jī)位置信息、參數(shù)信息一致的虛擬攝像機(jī)，所 述方法包括步驟：
[0007] 接收在視頻監(jiān)控真實(shí)圖像中輸入的位置坐標(biāo)；
[0008] 根據(jù)建立的三維模型及虛擬攝像機(jī)，獲取該位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于三維模型中的虛擬物 體；
[0009] 查找該虛擬物體對(duì)應(yīng)的物體信息，并將該信息疊加在真實(shí)圖像中顯示。
[0010] 其中，所述位置信息包括安裝位置和安裝角度，所述參數(shù)信息包括水平視場(chǎng)角、豎 直視場(chǎng)角和輸出長(zhǎng)寬比。
[0011] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)建立的三維模型及虛擬攝像機(jī)，獲取該位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于三維 模型中的虛擬物體，包括步驟：
[0012] 根據(jù)輸入的位置坐標(biāo)，確定在虛擬攝像機(jī)虛擬圖像中該輸入的位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的比 例坐標(biāo)；
[0013] 根據(jù)所述比例坐標(biāo)及攝像機(jī)坐標(biāo)系，確定該比例坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)；
[0014] 根據(jù)所述空間坐標(biāo)，確定其對(duì)應(yīng)于三維模型中的虛擬物體。
[0015] 其中，所述根據(jù)所述比例坐標(biāo)及攝像機(jī)坐標(biāo)系，確定該比例坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)， 根據(jù)如下公式計(jì)算：
[0016] Vt= Mv1 · Mp1 · V
[0017] 其中Vt為空間坐標(biāo)，Mv為虛擬攝像機(jī)的視圖矩陣，Mp為虛擬攝像機(jī)的投影矩陣，V 為（心/1，￥/!1，8)，其中》/1，1/!1)為輸入的位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的比例坐標(biāo)，（1，￥,)為輸入的 位置坐標(biāo)，s為虛擬圖像投影平面的深度，W、H為真實(shí)圖像長(zhǎng)和寬。
[0018] 所述根據(jù)所述空間坐標(biāo)，確定其對(duì)應(yīng)與三維模型中的虛擬物體，包括：
[0019] 以虛擬攝像機(jī)為起點(diǎn)，經(jīng)所述空間坐標(biāo)點(diǎn)作射線，根據(jù)所述射線與三維模型的交 點(diǎn)獲取對(duì)應(yīng)的虛擬物體。
[0020] 本發(fā)明同時(shí)還提出了一種在視頻監(jiān)控圖像中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信息的裝置，所述裝置 包括：
[0021] 三維模型建立模塊，用于根據(jù)視頻監(jiān)控的監(jiān)控場(chǎng)景建立三維模型，在所述三維模 型中設(shè)置與真實(shí)攝像機(jī)位置信息、參數(shù)信息一致的虛擬攝像機(jī)；
[0022] 接收模塊，用于接收在視頻監(jiān)控真實(shí)圖像中輸入的位置坐標(biāo)；
[0023] 匹配模塊，用于根據(jù)建立的三維模型及虛擬攝像機(jī)，獲取所述位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于三 維模型中的虛擬物體；
[0024] 信息疊加模塊，用于查找所述虛擬物體對(duì)應(yīng)的物體信息，并將該信息疊加在真實(shí) 圖像中顯示。
[0025] 進(jìn)一步地，所述匹配模塊在根據(jù)建立的三維模型及虛擬攝像機(jī)，獲取所述位置坐 標(biāo)對(duì)應(yīng)于三維模型中的虛擬物體時(shí)，執(zhí)行如下操作：
[0026] 根據(jù)輸入的位置坐標(biāo)，確定在虛擬攝像機(jī)虛擬圖像中該輸入的位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的比 例坐標(biāo)；
[0027] 根據(jù)所述比例坐標(biāo)及攝像機(jī)坐標(biāo)系，確定該比例坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)；
[0028] 根據(jù)所述空間坐標(biāo)，確定其對(duì)應(yīng)于三維模型中的虛擬物體。
[0029] 其中，所述匹配模塊在根據(jù)所述比例坐標(biāo)及攝像機(jī)坐標(biāo)系，確定該比例坐標(biāo)對(duì)應(yīng) 的空間坐標(biāo)時(shí)，根據(jù)如下公式計(jì)算：
[0030] Vt= Mv1 · Mp1 · V
[0031] 其中Vt為空間坐標(biāo)，Mv為虛擬攝像機(jī)的視圖矩陣，Mp為虛擬攝像機(jī)的投影矩陣，V 為（心/1，￥/!1，8)，其中》/1，1/!1)為輸入的位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的比例坐標(biāo)，（1，￥,)為輸入的 位置坐標(biāo)，s為虛擬圖像投影平面的深度，W、H為真實(shí)圖像長(zhǎng)和寬。
[0032] 所述匹配模塊在根據(jù)所述空間坐標(biāo)，確定其對(duì)應(yīng)與三維模型中的虛擬物體時(shí)，執(zhí) 行如下操作：
[0033] 以虛擬攝像機(jī)為起點(diǎn)，經(jīng)所述空間坐標(biāo)點(diǎn)作射線，根據(jù)所述射線與三維模型的交 點(diǎn)獲取對(duì)應(yīng)的虛擬物體。
[0034] 本發(fā)明提出的一種在視頻監(jiān)控中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信息的方法及裝置，通過在視頻監(jiān) 控系統(tǒng)中增加三維服務(wù)器，利用三維服務(wù)器建立的三維模型，并在三維模型內(nèi)架設(shè)與真實(shí) 攝像機(jī)參數(shù)信息一致的虛擬攝像機(jī)，當(dāng)用戶在真實(shí)攝像機(jī)上進(jìn)行操作時(shí)，能將視頻監(jiān)控系 統(tǒng)中真實(shí)畫面的指針信息轉(zhuǎn)化至三維模型中的空間信息，再結(jié)合虛擬攝像機(jī)的空間坐標(biāo)， 形成射線，根據(jù)射線碰撞檢測(cè)的方法，將真實(shí)畫面中指針對(duì)應(yīng)的目標(biāo)對(duì)象在三維模型中檢 測(cè)出，然后查找對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，輸送至視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控畫面中顯示，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控畫 面內(nèi)的目標(biāo)對(duì)象與真實(shí)物體之間的關(guān)聯(lián)。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明真實(shí)攝像機(jī)真實(shí)圖像示意圖；
[0036] 圖2為本發(fā)明虛擬攝像機(jī)虛擬圖像示意圖；
[0037] 圖3為虛擬攝像機(jī)坐標(biāo)系示意圖；
[0038] 圖4為射線碰撞檢測(cè)原理圖；
[0039] 圖5為本發(fā)明在視頻監(jiān)控圖像中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信息的方法流程圖；
[0040] 圖6為本發(fā)明在視頻監(jiān)控圖像中關(guān)聯(lián)真實(shí)物體信息的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明，以下實(shí)施例不構(gòu)成 對(duì)本發(fā)明的限定。
[0042] 本發(fā)明的總體思路是在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中添加三維服務(wù)器，利用三維服務(wù)器建立三 維模型，并根據(jù)真實(shí)攝像機(jī)的參數(shù)信息，在三維模型的相同位置上設(shè)置虛擬攝像機(jī)，使虛擬 攝像機(jī)上的虛擬圖像與真實(shí)攝像機(jī)上的真實(shí)圖像一致，再通過對(duì)真實(shí)攝像機(jī)上真實(shí)畫面的 操作，使真實(shí)畫面內(nèi)的指針位置信息轉(zhuǎn)化為三維模型中世界坐標(biāo)系內(nèi)的空間坐標(biāo)點(diǎn)，結(jié)合 虛擬攝像機(jī)的世界坐標(biāo)，以射線碰撞檢測(cè)的方式，將真實(shí)畫面中指針?biāo)鶎?duì)應(yīng)的目標(biāo)對(duì)象在 三維模型中檢測(cè)出，并且利用三維服務(wù)器，查找目標(biāo)對(duì)象的相關(guān)信息，發(fā)送至視頻監(jiān)控系統(tǒng) 的客戶端中，在真實(shí)畫面上顯示，從而實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控圖像中的