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      一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:7726715閱讀:539來源:國知局
      專利名稱:一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及安保系統(tǒng)領(lǐng)域,特別是涉及一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      總所周知,普通的攝像機拍攝的只是一個角度的畫面,該畫面只能標(biāo)示該角度的
      景物,用戶借助這樣的畫面無法了解到該位置周邊的所有景物,也無法有身臨其境的感覺。但由于鏡頭取景范圍的限制,普通的攝像機很難進(jìn)行360度的全景視頻拍攝,以獲得全景視頻畫面。 目前,現(xiàn)有的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)是使用一個特殊的全景攝像頭進(jìn)行視頻采集、監(jiān)控的系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用的是單攝像機加特殊的鏡頭實現(xiàn)的全景攝像,但該系統(tǒng)只能觀察半個球面的區(qū)域,整個攝像頭的分辨率不高,導(dǎo)致整個視頻的上下邊界處有失真,影響全景視頻的效果。

      實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)可實現(xiàn)360度全景視頻監(jiān)控,并具有視頻清晰,分辨率較高等優(yōu)點。 本實用新型公開一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),包括預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機和視頻處理模塊,所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機與所述視頻處理模塊相連接,所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機的拍攝范圍覆蓋360度;所述視頻處理模塊包括依次連接的柱面化投影子模塊、閾值融合子模塊,及視頻拼接子模塊所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機將各自拍攝的視頻畫面發(fā)送到所述柱面化投影子模塊;所述柱面化投影子模塊對多個視頻畫面進(jìn)行柱面化投影,將柱面化投影發(fā)送到所述閾值融合子模塊;所述閾值融合子模塊將視頻畫面重疊區(qū)域的像素按一定權(quán)值相加合成新的視頻畫面,并將處理的視頻畫面發(fā)送到所述視頻拼接子模塊;所述視頻拼接子模塊將視頻畫面拼接成360度的全景視頻畫面。 優(yōu)選的,還包括與所述視頻處理模塊相連接的球形處理模塊,所述球形處理模塊將全景視頻畫面處理成球形模型,視點為球心。 優(yōu)選的,還包括與所述視頻處理模塊相連接的GPS定位模塊和存儲模塊,所述存
      儲模塊將設(shè)定時間內(nèi)最后一幀全景視頻畫面與GPS定位信息相關(guān)聯(lián)后存儲。 優(yōu)選的,還包括與所述存儲模塊相連接的拍攝路線顯示模塊,所述拍攝路線顯示
      模塊記錄并顯示拍攝線路。 優(yōu)選的,與所述存儲模塊和拍攝路線顯示模塊相連接的全景視頻畫面調(diào)取模塊,所述全景視頻畫面調(diào)取模塊在所述拍攝線路的某處被激活時,依據(jù)該處的GPS定位信息,調(diào)取所述GPS定位信息對應(yīng)的全景視頻畫面。 優(yōu)選的,所述預(yù)設(shè)個數(shù)為6個。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下優(yōu)點[0011] 本實用新型通過多個攝像機獲取覆蓋360度的全景視頻畫面,并對獲取的視頻畫面進(jìn)行柱形投影,融合拼接等處理,使最后得到的全景視頻畫面清晰,分辨率較高。

      圖1為本實用新型全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)第一實施例示意圖; 圖2為重疊區(qū)漸進(jìn)融合算法示意圖; 圖3為柱面化映射關(guān)系圖; 圖4為融合映射關(guān)系圖; 圖5為全景映射關(guān)系示意圖; 圖6為本實用新型全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)第二實施例示意圖; 圖7為本實用新型全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)第三實施例示意圖。
      具體實施方式為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,
      以下結(jié)合附圖和具體實施方式
      對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 本實用新型通過多個攝像機的有序排列,使多個攝像機的拍攝范圍覆蓋360度,實現(xiàn)360度全景拍攝,再將各攝像機拍攝的圖像發(fā)送到后臺系統(tǒng)進(jìn)行融合拼接處理,制作成完整、清晰的全景視頻畫面,實現(xiàn)全景視頻監(jiān)控。 參見圖l,示出本實用新型全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)第一實施例,該系統(tǒng)包括預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11和視頻處理模塊12,預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11分別與視頻處理模塊12相連接,預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11的拍攝范圍覆蓋360度;視頻處理模塊12包括依次連接的柱面化投影子模塊121、閾值融合子模塊122,及視頻拼接子模塊123。 預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11可為6個,6個攝像機11在同一平面、依次成60度角排列成一個圓周,每個攝像機的攝像范圍大于60度,這樣6個攝像機的攝像范圍就可完全覆蓋周邊360度,實現(xiàn)360度全景拍攝。 各攝像機11將各自拍攝的視頻畫面發(fā)送到柱面化投影子模塊121。柱面化投影子模塊121對接收到的各視頻畫面進(jìn)行柱形投影。采用的圖像投影算式為 其中,P(x,y)是實景圖像上的任意一個像素點,P(x',y')是投影后的點坐標(biāo)。其中,W和H分別為實景圖像的寬度和高度。f為攝像機11的像素焦距。[0027] 柱面化投影子模塊121將柱面化投影發(fā)送到閾值融合子模塊122,閾值融合子模塊122將視頻畫面重疊區(qū)域的像素按一定權(quán)值相加合成新的視頻畫面,并將處理的視頻畫面發(fā)送到視頻拼接子模塊123。 為了要使拼接區(qū)域平滑,提高圖像質(zhì)量,閾值融合子模塊122采用圖像平滑算法

      7式2即漸入漸出的方法,使顏色逐漸過渡,以避免圖像的模糊和明顯的邊界。 閾值融合子模塊122在重疊部分由前一幅圖像慢慢過渡到第二幅圖像,將圖像重
      疊區(qū)域的像素值按一定的權(quán)值相加合成新的圖像。設(shè)對應(yīng)的前后兩幅圖像重疊部分的對應(yīng)
      像素點的RGB分量值分別為a, gl, ^和r2, g2, b2,融合后的圖像中對應(yīng)像素點的RGB分量
      值!Vg3,lv計算算式為 r3 = dXr,(l-d) Xr2 g3 = dXgl+(l-d) Xg2 式3 b3 = dXV(l-d) Xb2 式3中參數(shù)d是漸變因子,用來調(diào)和相鄰圖像的顏色,產(chǎn)生加權(quán)平均的作用,d的取值范圍應(yīng)該限制在(O,l)之間。在圖像重疊區(qū)域中,隨著對應(yīng)像素點的位置變化,漸變因子d也在不斷地變化。d值隨著對應(yīng)像素點位置而發(fā)生變化的過程如圖2所示。[0034] 視頻拼接子模塊123將視頻畫面拼接成360度的全景視頻畫面。[0035] 見圖3,原始幀和柱面化后的幀之間每個像素之間都有對應(yīng)關(guān)系,這個對應(yīng)關(guān)系在第一次計算之后就不會改變。同樣,只要融合寬度確定,全景幀的生成規(guī)則也就確定了,任何一個小幀中任何一個像素其在新創(chuàng)建的全景幀中的位置也是固定的,其映射關(guān)系如圖4所示,全景中最后一幀和第一幀要進(jìn)行融合。其中,m為融合寬度,d是非融合寬度。[0036] 本實用新型還可形成一個全景視頻像素構(gòu)造表,將這兩個映射關(guān)系合成為一個映射關(guān)系,形成從采集到的幀到融合的幀之間的橋梁,根據(jù)這個映射關(guān)系進(jìn)行像素的移動,新的映射關(guān)系如圖5所示,全景中最后一幀和第一幀要進(jìn)行融合。。原始視頻幀A在全景視頻幀中的位置同樣永遠(yuǎn)在起點,而其幀內(nèi)的A。點坐標(biāo)經(jīng)過柱面化投影后坐標(biāo)永遠(yuǎn)為A'。點,同樣在其他各原始視頻幀中都存在類似的對應(yīng)關(guān)系。 參見圖6,示出本實用新型全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)第二實施例,該系統(tǒng)包括預(yù)設(shè)個數(shù)的
      攝像機11、視頻處理模塊12、及球形處理模塊13,預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11分別與視頻處理模
      塊12相連接,預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11的拍攝范圍覆蓋360度;視頻處理模塊12包括依次連
      接的柱面化投影子模塊121、閾值融合子模塊122,及視頻拼接子模塊123。 視頻處理模塊12和球形處理模塊13相連接,球形處理模塊13將全景視頻畫面處
      理成球形模型,全景視頻畫面貼附在球形的內(nèi)壁,視點為球心。這樣,就給用戶一種身臨其
      境的感覺,增強用戶的體驗感。 參見圖7,示出本實用新型全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)第三實施例,該系統(tǒng)包括預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11、視頻處理模塊12、球形處理模塊13、 GPS定位模塊14、存儲模塊15、拍攝路線顯示模塊16、及全景視頻畫面調(diào)取模塊17。預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11分別與視頻處理模塊12相連接,預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機11的拍攝范圍覆蓋360度;視頻處理模塊12包括依次連接的柱面化投影子模塊121、閾值融合子模塊122,及視頻拼接子模塊123。 GPS定位模塊14和存儲模塊15與視頻處理模塊12相連接,存儲模塊15將設(shè)定時
      間內(nèi)最后一幀全景視頻畫面與GPS定位信息相關(guān)聯(lián)后存儲。設(shè)定時間可為l秒。 拍攝路線顯示模塊16與存儲模塊15相連接,拍攝路線顯示模塊16配合地圖記錄
      并顯示拍攝線路。 全景視頻畫面調(diào)取模塊17與存儲模塊15和拍攝路線顯示模塊16相連接,全景視頻畫面調(diào)取模塊17在所述拍攝線路的某處被激活時,依據(jù)該處的GPS定位信息,調(diào)取所述
      5GPS定位信息對應(yīng)的全景視頻畫面,進(jìn)行顯示。 以上對本實用新型所提供的一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)
      用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想;同時,對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本實用新
      型的思想,在具體實施方式
      及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
      權(quán)利要求一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,包括預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機和視頻處理模塊,所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機與所述視頻處理模塊相連接,所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機的拍攝范圍覆蓋360度;所述視頻處理模塊包括依次連接的柱面化投影子模塊、閾值融合子模塊,及視頻拼接子模塊所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機將各自拍攝的視頻畫面發(fā)送到所述柱面化投影子模塊;所述柱面化投影子模塊對多個視頻畫面進(jìn)行柱面化投影,將柱面化投影發(fā)送到所述閾值融合子模塊;所述閾值融合子模塊將視頻畫面重疊區(qū)域的像素按一定權(quán)值相加合成新的視頻畫面,并將處理的視頻畫面發(fā)送到所述視頻拼接子模塊;所述視頻拼接子模塊將視頻畫面拼接成360度的全景視頻畫面。
      2. 如權(quán)利要求1所述的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,還包括與所述視頻處理模塊相連接的球形處理模塊,所述球形處理模塊將全景視頻畫面處理成球形模型,視點為球心。
      3. 如權(quán)利要求1所述的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,還包括與所述視頻處理模塊相連接的GPS定位模塊和存儲模塊,所述存儲模塊將設(shè)定時間內(nèi)最后一幀全景視頻畫面與GPS定位信息相關(guān)聯(lián)后存儲。
      4. 如權(quán)利要求3所述的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,還包括與所述存儲模塊相連接的拍攝路線顯示模塊,所述拍攝路線顯示模塊記錄并顯示拍攝線路。
      5. 如權(quán)利要求4所述的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,與所述存儲模塊和拍攝路線顯示模塊相連接的全景視頻畫面調(diào)取模塊,所述全景視頻畫面調(diào)取模塊在所述拍攝線路的某處被激活時,依據(jù)該處的GPS定位信息,調(diào)取所述GPS定位信息對應(yīng)的全景視頻畫面。
      6. 如權(quán)利要求1至5任一項所述的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于,所述預(yù)設(shè)個數(shù)為6小
      專利摘要本實用新型涉及一種全景視頻監(jiān)控系統(tǒng),包括預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機和視頻處理模塊,所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機與所述視頻處理模塊相連接,所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機的拍攝范圍覆蓋360度;所述視頻處理模塊包括依次連接的柱面化投影子模塊、閾值融合子模塊,及視頻拼接子模塊所述預(yù)設(shè)個數(shù)的攝像機將各自拍攝的視頻畫面發(fā)送到所述柱面化投影子模塊;所述柱面化投影子模塊對多個視頻畫面進(jìn)行柱面化投影,所述閾值融合子模塊將視頻畫面重疊區(qū)域的像素按一定權(quán)值相加合成新的視頻畫面,所述視頻拼接子模塊將視頻畫面拼接成360度的全景視頻畫面。本實用新型可實現(xiàn)360度全景視頻監(jiān)控,并具有視頻清晰,分辨率較高等優(yōu)點。
      文檔編號H04N7/18GK201523430SQ20092010936
      公開日2010年7月7日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
      發(fā)明者劉廣金, 蔡功 申請人:長峰科技工業(yè)集團(tuán)公司
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