專利名稱：一種三維視頻監(jiān)控方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安保系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種三維視頻監(jiān)控方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)多采用二維平面監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)視器將各攝像裝置采集的視頻圖像 信號(hào)獨(dú)立進(jìn)行顯示。這種監(jiān)控方式存在著很多不足，例如直觀性不強(qiáng)、整體性以及交互性不 足等等。對(duì)于諸如機(jī)場(chǎng)、生產(chǎn)基地或其它大型設(shè)施等場(chǎng)所，由于建筑內(nèi)部不同位置的相似性 很大，在兩個(gè)監(jiān)控地點(diǎn)背景相似的情況下，很難立刻分析出監(jiān)控的地點(diǎn)；二維平面監(jiān)控系統(tǒng) 各自獨(dú)立的顯示使其缺乏交互性，視頻圖像只能由監(jiān)視器直接輸出，缺乏編輯功能，不能進(jìn) 行功能擴(kuò)展；攝像裝置數(shù)量過(guò)多導(dǎo)致無(wú)法迅速定位等。以上問(wèn)題表明，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該向著智 能化、交互性強(qiáng)、立體性、功能可擴(kuò)展性方向發(fā)展。參見(jiàn)圖1，示出現(xiàn)有的二維視頻監(jiān)控模式，多個(gè)攝像裝置采集的圖像被集中在顯示 屏上顯示，通過(guò)顯示屏上顯示的二維視頻圖像觀察被監(jiān)控場(chǎng)所的各部分。但許多被監(jiān)控場(chǎng) 所的往往多處內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常近似，當(dāng)視頻圖像出現(xiàn)可疑物體時(shí)，用戶僅憑二維視頻圖像很 難直接判斷可疑物體具體位于被監(jiān)控場(chǎng)所的哪一部分，影響用戶準(zhǔn)確判斷和及時(shí)處置。因此，現(xiàn)有的二維視頻監(jiān)控模式存在立體性不強(qiáng)，不利于用戶直接觀察出現(xiàn)可疑 物體的具體位置，影響用戶及時(shí)處置等弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種三維視頻監(jiān)控方法，該方法具有立體性強(qiáng) 等優(yōu)點(diǎn)，利于用戶直接觀察出現(xiàn)可疑物體的具體位置，方便用戶及時(shí)處置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有立體性強(qiáng)等優(yōu) 點(diǎn)，利于用戶直接觀察出現(xiàn)可疑物體的具體位置，方便用戶及時(shí)處置。本發(fā)明公開(kāi)一種三維視頻監(jiān)控方法，其特征在于，包括設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三 維虛擬場(chǎng)景，根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位置添加 虛擬攝像裝置；從所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特 征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位 置和姿態(tài)；將所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像整合到所述三維虛擬場(chǎng)景中。優(yōu)選的，還包括選擇一定位點(diǎn)，基于該定位點(diǎn)對(duì)整合后的三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行局部 放大監(jiān)控和/或調(diào)整視頻角度監(jiān)控。優(yōu)選的，還包括將各所述虛擬攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，按編號(hào)順序依次顯示各所述虛 擬攝像裝置在三維虛擬場(chǎng)景中對(duì)應(yīng)的監(jiān)控范圍。優(yōu)選的，還包括分析所述二維視頻圖像，產(chǎn)生警情時(shí)，顯示產(chǎn)生警情的二維視頻 圖像對(duì)應(yīng)的三維虛擬場(chǎng)景中虛擬攝像頭的監(jiān)控范圍。優(yōu)選的，還包括分析所述二維視頻圖像，鎖定所述二維視頻圖像中可疑物體，隨 著可疑物體的移動(dòng)切換三維虛擬場(chǎng)景中的監(jiān)控范圍。
優(yōu)選的，還包括設(shè)置時(shí)間段，將三維視頻信息按時(shí)間段分割后存入存儲(chǔ)裝置。本發(fā)明還公開(kāi)一種三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括三維虛擬場(chǎng)景設(shè)立模塊、虛擬攝像裝 置添加模塊、虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)調(diào)整模塊、及二維視頻圖像整合模塊所述三維虛擬 場(chǎng)景設(shè)立模塊，用于設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景；所述虛擬攝像裝置添加模塊，用 于根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位置添加虛擬攝像裝 置；所述虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)調(diào)整模塊，用于從所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像中 選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算 法得到所述虛擬攝像裝置的精確位置和姿態(tài)；所述二維視頻圖像整合模塊，用于將所述攝 像裝置獲取的二維視頻圖像整合到所述三維虛擬場(chǎng)景中。優(yōu)選的，還包括放大旋轉(zhuǎn)模塊，用于選擇一定位點(diǎn)，基于該定位點(diǎn)對(duì)整合后的三 維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行局部放大監(jiān)控和/或調(diào)整視頻角度監(jiān)控。優(yōu)選的，還包括輪詢模塊，用于將各所述虛擬攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，按編號(hào)順序依 次顯示各所述虛擬攝像裝置對(duì)應(yīng)的三維虛擬場(chǎng)景中的監(jiān)控范圍。優(yōu)選的，還包括鎖定模塊，用于分析所述二維視頻圖像，鎖定所述二維視頻圖像 中可疑物體，隨著可疑物體的移動(dòng)切換三維虛擬場(chǎng)景中的監(jiān)控范圍。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)三維視頻監(jiān)控，通過(guò)整合后的三維虛擬場(chǎng)景，用戶可清楚了解到各個(gè) 攝像裝置在整個(gè)被監(jiān)控場(chǎng)所中的空間位置，當(dāng)視頻中出現(xiàn)可疑物體時(shí)，方便用戶迅速確定 出現(xiàn)可疑物體的空間位置，便于用戶就可及時(shí)進(jìn)行處置。


圖1為現(xiàn)有的二二維視頻監(jiān)控模式示意圖2為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控方法第一實(shí)施例流程圖
圖3為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控方法第二實(shí)施例流程圖
圖4為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控方法第三實(shí)施例流程圖
圖5為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控方法第四實(shí)施例流程圖
圖6為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控方法第五實(shí)施例流程圖
圖7為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控方法第六實(shí)施例流程圖
圖8為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)第一實(shí)施例示意圖
圖9為本發(fā)明三三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)第二實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明先設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維數(shù)字化虛擬系統(tǒng)，能夠立體顯示被監(jiān)控場(chǎng) 所，對(duì)應(yīng)被監(jiān)控場(chǎng)所中攝像裝置的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景中近似的位置添加虛擬攝像 裝置，根據(jù)特征點(diǎn)匹配算法調(diào)整、校正虛擬攝像裝置的位置和姿態(tài)，使虛擬攝像裝置的虛擬 監(jiān)控范圍與在被監(jiān)控場(chǎng)所的監(jiān)控范圍一致。再將各攝像裝置獲取的二維視頻圖像實(shí)時(shí)整合 到三維虛擬場(chǎng)景中。這樣，用戶就可以通過(guò)監(jiān)控三維虛擬場(chǎng)景系統(tǒng)，立體觀察到整個(gè)被監(jiān)控場(chǎng)所，清楚各攝像裝置監(jiān)控范圍在整個(gè)被監(jiān)控場(chǎng)所的具體位置，便于用戶對(duì)監(jiān)控到突發(fā)事 件準(zhǔn)確定位，及時(shí)處置。參見(jiàn)圖2，示出本發(fā)明三維視頻監(jiān)控方法第一實(shí)施例，具體步驟如下所述。步驟S201、設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景。根據(jù)被監(jiān)控場(chǎng)所的大小、形狀， 繪制一定比例的三維模型。并根據(jù)被監(jiān)控場(chǎng)所實(shí)際被監(jiān)控位置，合理設(shè)置三維虛擬場(chǎng)景各 部分的透明度，使被監(jiān)控場(chǎng)所的實(shí)際被監(jiān)控位置都能夠在三維虛擬場(chǎng)景中清楚呈現(xiàn)。例如， 被監(jiān)控場(chǎng)所是樓房，實(shí)際被監(jiān)控位置是樓房?jī)?nèi)的各個(gè)房門(mén)，該三維虛擬場(chǎng)景則需清楚呈現(xiàn) 樓房?jī)?nèi)各個(gè)房門(mén)；再例如，被監(jiān)控場(chǎng)所是體育場(chǎng)，實(shí)際被監(jiān)控位置是體育場(chǎng)內(nèi)的各個(gè)通道、 比賽場(chǎng)地和觀眾席，該三維虛擬場(chǎng)景則需清楚呈現(xiàn)出各個(gè)通道、比賽場(chǎng)地和觀眾席。步驟S202、根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)的 近似位置添加虛擬攝像裝置。被監(jiān)控場(chǎng)所上的位置和三維虛擬場(chǎng)景上的位置是一一對(duì)應(yīng) 的，根據(jù)各攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所上的實(shí)際安裝位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位置添加各 虛擬攝像裝置，通過(guò)三維虛擬場(chǎng)景就可清楚了解到各攝像裝置的分布情況。當(dāng)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的位置發(fā)生變化，如被拆卸掉，或更換位置，或新加攝 像裝置，都可在三維虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行相應(yīng)的操作。被拆卸掉的攝像裝置，可在三維虛擬場(chǎng)景 刪除對(duì)應(yīng)的虛擬攝像裝置；更換位置的攝像裝置，可在三維虛擬場(chǎng)景將對(duì)應(yīng)的虛擬攝像裝 置更換到新位置；新加的攝像裝置，可在三維虛擬場(chǎng)景中對(duì)應(yīng)位置添加虛擬攝像裝置。通過(guò) 靈活設(shè)置虛擬攝像裝置，可讓三維虛擬場(chǎng)景更好與實(shí)際被監(jiān)控場(chǎng)所相對(duì)應(yīng)。步驟S203、從攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特 征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的映射點(diǎn)，依據(jù)匹配算法進(jìn)行計(jì)算，調(diào)整虛擬攝像裝置的位置 和角度。攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中采集的是二維視頻圖像，在該二維視頻圖像中選取一些 匹配特征點(diǎn)，比如二維視頻圖像中的邊界點(diǎn)、中心點(diǎn)、定位點(diǎn)等，在所述三維虛擬場(chǎng)景中查 找到該匹配特征點(diǎn)的映射點(diǎn)(近似位置和姿態(tài))，根據(jù)這些映射點(diǎn)計(jì)算虛擬攝像裝置的精 確的位置和角度，并由此調(diào)整虛擬攝像裝置的安置。虛擬攝像裝置的外部參數(shù)包括三個(gè)位 置參數(shù)和三個(gè)角度參數(shù)。攝像機(jī)標(biāo)定就是標(biāo)定攝像機(jī)的內(nèi)部和外部參數(shù)。內(nèi)部參數(shù)①主點(diǎn)[叫，vj，光軸與圖像平面的交叉點(diǎn)；②比例因子[dx，dy]，與像素 x和y的尺寸有關(guān)；③變形因子T 與攝像機(jī)圖像橫縱比有關(guān)；④焦距f，光心到圖像平面 的距離。外部參數(shù)是描述攝像機(jī)在三維空間中的位置和旋轉(zhuǎn)角度的。就是虛擬攝像頭在三 維模型中的位置和旋轉(zhuǎn)角度①平移向量[tx，tv，tJT ；②旋轉(zhuǎn)矩陣 對(duì)于旋轉(zhuǎn)矩陣來(lái)說(shuō)，必須滿足單位正交矩陣，所以說(shuō)等價(jià)與三維向量，也即旋轉(zhuǎn)角 度只有J 設(shè)向量b = [Ul, u2，. . .，un]包含了 n組對(duì)應(yīng)點(diǎn)的圖像橫坐標(biāo)屮。因?yàn)锳和b是 已知的，從線性方程Ay =b能解出未知的參數(shù)向量P。
計(jì)算旋轉(zhuǎn)向量和平移參數(shù)設(shè)U= ii12+ii22+ii32+ii42。計(jì)算平移參數(shù)ty的平方
ifiPiM.-^M})^
Mi設(shè)ty = | ty |，然后根據(jù)算出的P值計(jì)算4個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和平移參數(shù)txrn = u ,tv ；r12 = u 2tv ；r21 = u 3tv ；r22 = u 4tv ;tv = U 5tv ；為了確定ty的正確正負(fù)號(hào)，選擇一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)P，它對(duì)應(yīng)的圖像點(diǎn)[u，v]遠(yuǎn)離圖像中 心。設(shè) P = [x，y，z]，然后計(jì)算= rnx+r12y+tx, \ y = r21x+r22y+ty，這就好像把算出的 旋轉(zhuǎn)矩陣參數(shù)作為點(diǎn)P的坐標(biāo)x和y的系數(shù)。如果I x與u的正負(fù)號(hào)一樣，€ y與v的正負(fù) 號(hào)一樣，那么ty的正負(fù)號(hào)就正確，否則就要變號(hào)；其余的旋轉(zhuǎn)參數(shù)可按下面的公式計(jì)算
r^ = r r
r
i 2 2\ 1/2 l-rn -r12 )
1-r 1-r 1-r
12
2 2\ 1/2
2\
_r12 )
-r 2)1/2
丄12 乂
-r 2)1/2
丄12 乂r13 = (l-rn2-r122)1/2現(xiàn)在從第二個(gè)線性系統(tǒng)方程計(jì)算焦距f 和平移參數(shù)tz。首先構(gòu)造矩陣A'和向量
b'
=(r2lXi+r22yi+ty, Vi), b/ = (r3lXi+r32yi)Vi，解下面線性系統(tǒng)方程 A' V = b'
其中v = (f，tz)t。便可以得到f 和tz的估計(jì)值；如果f < 0，那么改變r(jià)13，r23，r31，r32，f和tz的正負(fù)號(hào)。這樣就保證符合右手坐 標(biāo)規(guī)劃。通過(guò)調(diào)整虛擬攝像裝置的位姿，使虛擬攝像裝置在三維視頻圖像中的監(jiān)控范圍， 與攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所的監(jiān)控范圍相一致，便于將攝像裝置的采集的二維視頻圖像與三 維虛擬場(chǎng)景相整合，可使整合后的效果更逼真。步驟S204、將攝像裝置獲取的二維視頻圖像實(shí)時(shí)整合到三維虛擬場(chǎng)景中。因?qū)嶋H 的攝像裝置與虛擬攝像裝置是一一對(duì)應(yīng)的，將實(shí)際的攝像裝置所采集的二維視頻圖像實(shí)時(shí) 加載到虛擬攝像裝置的監(jiān)控范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)二維視頻圖像和三維虛擬場(chǎng)景的整合。通過(guò)上述步驟，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)三維視頻監(jiān)控，通過(guò)整合后的三維虛擬場(chǎng)景，用戶可清 楚了解到各個(gè)攝像裝置在整個(gè)被監(jiān)控場(chǎng)所中的空間位置，當(dāng)視頻中出現(xiàn)可疑物體時(shí)，方便 用戶迅速確定出現(xiàn)可疑物體的空間位置。例如，被監(jiān)控場(chǎng)所是樓房，實(shí)際被監(jiān)控位置是樓房 內(nèi)的各個(gè)房門(mén)，但各個(gè)房門(mén)的結(jié)構(gòu)和周邊設(shè)施都較為相近，僅憑各攝像裝置采集的二維視 頻圖像很難確定是樓房?jī)?nèi)哪一層，哪一個(gè)房門(mén)出現(xiàn)可疑物體，但借助本發(fā)明整合后的三維 虛擬場(chǎng)景，各個(gè)攝像裝置采集的二維視頻圖像直接加載在三維虛擬場(chǎng)景上，這樣就可以直 接觀察到是那層的那個(gè)房門(mén)出現(xiàn)可疑物體，用戶就可及時(shí)進(jìn)行處置。本發(fā)明還可通過(guò)放大、縮小、調(diào)整角度等方式對(duì)整合后的三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行監(jiān)控， 方便用戶對(duì)局部情況進(jìn)行仔細(xì)查驗(yàn)。
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參見(jiàn)圖3，示出本發(fā)明三維視頻監(jiān)控方法第二實(shí)施例，具體步驟如下所述。步驟S301、設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景。步驟S302、根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位 置添加虛擬攝像裝置。步驟S303、從攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特 征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位 置和姿態(tài)，調(diào)整虛擬攝像裝置的位置和姿態(tài)。步驟S304、將攝像裝置獲取的二維視頻圖像實(shí)時(shí)整合到三維虛擬場(chǎng)景中。步驟S305、選擇一定位點(diǎn)，基于該定位點(diǎn)對(duì)整合后的三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行局部放大 監(jiān)控，調(diào)整視頻角度監(jiān)控。本發(fā)明三維虛擬場(chǎng)景為矢量圖，能夠進(jìn)行放大、旋轉(zhuǎn)等處理。用 戶需要對(duì)某處進(jìn)行放大處理時(shí)，在該處選擇一定位點(diǎn)，通過(guò)操作按鍵或鼠標(biāo)等工具輸入放 大指令，三維虛擬場(chǎng)景以該定位點(diǎn)為中心進(jìn)行放大，便于用戶看清楚該處的細(xì)節(jié)。對(duì)于轉(zhuǎn) 角、側(cè)面、頂部等不方便觀察到位置，用戶可旋轉(zhuǎn)三維虛擬場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)對(duì)該位置的正面細(xì)則 觀察。當(dāng)然，本發(fā)明用戶可根據(jù)需要進(jìn)行先放大后旋轉(zhuǎn)，或先旋轉(zhuǎn)再放大，或只是放大、旋轉(zhuǎn) 操作。對(duì)于較大的被監(jiān)控場(chǎng)所，用戶通過(guò)整體的三維虛擬場(chǎng)景可能很難精確定位到具體 的局部情況，本發(fā)明提供輪詢功能，通過(guò)事先設(shè)定的一些特定場(chǎng)景，以便于用戶按一定的順 序依次觀察被監(jiān)控場(chǎng)所的各個(gè)局部情況。參見(jiàn)圖4，示出本發(fā)明三維視頻監(jiān)控方法第三實(shí)施例，具體步驟如下所述。步驟S401、設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景。步驟S402、根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位 置添加虛擬攝像裝置。步驟S403、從攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特 征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位 置和姿態(tài)，調(diào)整虛擬攝像裝置的位置和姿態(tài)。步驟S404、將攝像裝置獲取的二維視頻圖像實(shí)時(shí)整合到三維虛擬場(chǎng)景中。步驟S405、將各虛擬攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，按編號(hào)順序依次顯示各虛擬攝像裝置對(duì) 應(yīng)的監(jiān)控范圍。本發(fā)明可按一定的規(guī)則將各虛擬攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，例如按從左到右，從 前到后，從下到上的順序?qū)Ω魈摂M攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，適用于樓房，倉(cāng)庫(kù)等被監(jiān)控場(chǎng)所；例 如，按行人、車輛等通過(guò)的順序?qū)Ω魈摂M攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，適用于地鐵、運(yùn)輸站等被監(jiān)控 場(chǎng)所。監(jiān)控圖像按編號(hào)順序依次顯示各虛擬攝像裝置對(duì)應(yīng)的監(jiān)控范圍，便于用戶對(duì)被監(jiān)控 場(chǎng)所的各局部進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型被監(jiān)控場(chǎng)所的有序監(jiān)控。本發(fā)明還提供報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。本發(fā)明通過(guò)分析二維視頻圖像，產(chǎn)生警情時(shí)，顯示產(chǎn) 生警情的二維視頻圖像對(duì)應(yīng)的虛擬攝像頭的監(jiān)控范圍，便于用戶監(jiān)控。參見(jiàn)圖5，示出本發(fā)明三維視頻監(jiān)控方法第四實(shí)施例，具體步驟如下所述。步驟S501、設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景。步驟S502、根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位 置添加虛擬攝像裝置。步驟S503、從攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位 置和姿態(tài)，調(diào)整虛擬攝像裝置的位置和姿態(tài)。步驟S504、將攝像裝置獲取的二維視頻圖像實(shí)時(shí)整合到三維虛擬場(chǎng)景中。步驟S505、分析二維視頻圖像，產(chǎn)生警情時(shí)，顯示產(chǎn)生警情的二維視頻圖像對(duì)應(yīng)的 虛擬攝像頭的監(jiān)控范圍，便于用戶監(jiān)控和及時(shí)處置。本發(fā)明通過(guò)報(bào)警聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的位置重點(diǎn)監(jiān)控，提高監(jiān)控效果，便于用戶 使用。本發(fā)明還提供目標(biāo)鎖定功能。對(duì)于出現(xiàn)的可疑物體進(jìn)行鎖定，并隨著該可疑物體 的移動(dòng)變換監(jiān)控范圍，使可以物件始終在顯示在監(jiān)控范圍之內(nèi)，便于用戶鎖定目標(biāo)，重點(diǎn)監(jiān) 控。參見(jiàn)圖6，示出本發(fā)明三維視頻監(jiān)控方法第五實(shí)施例，具體步驟如下所述。步驟S601、設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景。步驟S602、根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位 置添加虛擬攝像裝置。步驟S603、從攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特 征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位 置和姿態(tài)，調(diào)整虛擬攝像裝置的位置和姿態(tài)。步驟S604、將攝像裝置獲取的二維視頻圖像實(shí)時(shí)整合到三維虛擬場(chǎng)景中。步驟S605、分析二維視頻圖像，鎖定二維視頻圖像中可疑物體，隨著可疑物體的移 動(dòng)切換監(jiān)控范圍。這樣，當(dāng)可疑物體進(jìn)入被監(jiān)控場(chǎng)所，本發(fā)明三維監(jiān)控系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)該可 疑物體的立體監(jiān)控，用戶通過(guò)三維虛擬場(chǎng)景可以清楚地觀察到該可疑物體的移動(dòng)路徑，了 解該可疑物體可能的去向，便于用戶迅速采取措施進(jìn)行處置。本發(fā)明還提供信息存儲(chǔ)功能，將三維監(jiān)控信息分段存儲(chǔ)，便于用戶事后檢索查看。參見(jiàn)圖7，示出本發(fā)明三維視頻監(jiān)控方法第六實(shí)施例，具體步驟如下所述。步驟S701、設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景。步驟S702、根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位 置添加虛擬攝像裝置。步驟S703、從攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特 征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位 置和姿態(tài)，調(diào)整虛擬攝像裝置的位置和姿態(tài)。步驟S704、將攝像裝置獲取的二維視頻圖像實(shí)時(shí)整合到三維虛擬場(chǎng)景中。步驟S705、設(shè)置時(shí)間段，將三維視頻按時(shí)間段分割后存入存儲(chǔ)裝置。時(shí)間段可按 天設(shè)置，可以按小時(shí)設(shè)置，按時(shí)間段將三維視頻信息按時(shí)間段分割成多個(gè)文件，保存到硬盤(pán) 等存儲(chǔ)裝置。當(dāng)用戶需要查看某時(shí)間段的文件時(shí)，可直接調(diào)取該時(shí)間段對(duì)應(yīng)的文件，進(jìn)行查看?；谏鲜鋈S視頻監(jiān)控方法，本發(fā)明還提供一種三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)。見(jiàn)圖8，示出 本發(fā)明三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)第一實(shí)施例，三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括三維虛擬場(chǎng)景設(shè)立模塊81、 虛擬攝像裝置添加模塊82、虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)調(diào)整模塊83、及二維視頻圖像整合模 塊84。
三維虛擬場(chǎng)景設(shè)立模塊81設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景，并將設(shè)置的三 維虛擬場(chǎng)景傳送給虛擬攝像裝置添加模塊82。虛擬攝像裝置添加模塊82根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛 擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位置添加虛擬攝像裝置，并將添加虛擬攝像裝置的三維虛擬場(chǎng)景發(fā)送到虛擬 攝像裝置位置和姿態(tài)調(diào)整模塊83。虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)模塊83從所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹 配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的映射點(diǎn)，調(diào)整所述虛擬攝像裝置 的角度，并將調(diào)整好虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)的三維虛擬場(chǎng)景發(fā)送到二維視頻圖像整合模 塊84.二維視頻圖像整合模塊84將所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像整合到所述三維 虛擬場(chǎng)景中。見(jiàn)圖9，示出本發(fā)明三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)第二實(shí)施例，三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括三維虛 擬場(chǎng)景設(shè)立模塊81、虛擬攝像裝置添加模塊82、虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)調(diào)整模塊83、二 維視頻圖像整合模塊84、放大旋轉(zhuǎn)模塊85、輪詢模塊86、鎖定模塊87、及存儲(chǔ)模塊88。放大旋轉(zhuǎn)模塊85在二維視頻圖像整合模塊84獲取三維視頻信息，選擇一定位點(diǎn)， 基于該定位點(diǎn)對(duì)整合后的三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行局部放大監(jiān)控和/或調(diào)整視頻角度監(jiān)控。輪詢模塊86在二維視頻圖像整合模塊84獲取三維視頻信息，將各所述虛擬攝像 裝置進(jìn)行編號(hào)，按編號(hào)順序依次顯示各所述虛擬攝像裝置對(duì)應(yīng)的監(jiān)控范圍。鎖定模塊87在二維視頻圖像整合模塊84獲取三維視頻信息，分析二維視頻圖像， 鎖定所述二維視頻圖像中可疑物體，隨著可疑物體的移動(dòng)切換監(jiān)控范圍。存儲(chǔ)模塊88在二維視頻圖像整合模塊84獲取三維視頻信息，設(shè)置時(shí)間段，將三維 視頻信息按時(shí)間段分割后存入存儲(chǔ)裝置。三維虛擬場(chǎng)景設(shè)立模塊81、虛擬攝像裝置添加模塊82、虛擬攝像裝置位置和姿態(tài) 模塊83、及二維視頻圖像整合模塊84的作用和功能與圖8所示實(shí)施例相同，不再贅述。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種三維視頻監(jiān)控方法及系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中 應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助 理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想， 在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本 發(fā)明的限制。
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權(quán)利要求
一種三維視頻監(jiān)控方法，其特征在于，包括設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景，根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位置添加虛擬攝像裝置；從所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位置和姿態(tài)；將所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像整合到所述三維虛擬場(chǎng)景中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括選擇一定位點(diǎn)，基于該定位點(diǎn)對(duì)整合后的三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行局部放大監(jiān)控和/或調(diào)整 視頻角度監(jiān)控。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將各所述虛擬攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，按編號(hào)順序依次顯示各所述虛擬攝像裝置在三維虛 擬場(chǎng)景中對(duì)應(yīng)的監(jiān)控范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括分析所述二維視頻圖像，產(chǎn)生警情時(shí)，顯示產(chǎn)生警情的二維視頻圖像對(duì)應(yīng)的三維虛擬 場(chǎng)景中虛擬攝像頭的監(jiān)控范圍。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括分析所述二維視頻圖像，鎖定所述二維視頻圖像中可疑物體，隨著可疑物體的移動(dòng)切 換三維虛擬場(chǎng)景中的監(jiān)控范圍。
6 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括設(shè)置時(shí)間段，將三維視頻信息按時(shí)間段分割后存入存儲(chǔ)裝置。
7.一種三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括三維虛擬場(chǎng)景設(shè)立模塊、虛擬攝像裝置添 加模塊、虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)調(diào)整模塊、及二維視頻圖像整合模塊所述三維虛擬場(chǎng)景設(shè)立模塊，用于設(shè)置模擬被監(jiān)控場(chǎng)所的三維虛擬場(chǎng)景；所述虛擬攝像裝置添加模塊，用于根據(jù)攝像裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的實(shí)際位置，在三維 虛擬場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位置添加虛擬攝像裝置；所述虛擬攝像裝置位置和姿態(tài)調(diào)整模塊，用于從所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像中 選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算 法得到所述虛擬攝像裝置的精確位置和姿態(tài)；所述二維視頻圖像整合模塊，用于將所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像整合到所述三 維虛擬場(chǎng)景中。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括放大旋轉(zhuǎn)模塊，用于選擇一定位點(diǎn)，基于該定位點(diǎn)對(duì)整合后的三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行局部 放大監(jiān)控和/或調(diào)整視頻角度監(jiān)控。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括輪詢模塊，用于將各所述虛擬攝像裝置進(jìn)行編號(hào)，按編號(hào)順序依次顯示各所述虛擬攝 像裝置對(duì)應(yīng)的三維虛擬場(chǎng)景中的監(jiān)控范圍。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括鎖定模塊，用于分析所述二維視頻圖像，鎖定所述二維視頻圖像中可疑物體，隨著可疑 物體的移動(dòng)切換三維虛擬場(chǎng)景中的監(jiān)控范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維視頻監(jiān)控方式，包括建立被監(jiān)控場(chǎng)所的三維數(shù)字化虛擬系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際攝像采集裝置在被監(jiān)控場(chǎng)所中的位置，在三維虛擬場(chǎng)景的相應(yīng)近似位置添加虛擬攝像裝置，在所述實(shí)際攝像裝置獲取的二維視頻圖像中選取匹配特征點(diǎn)，依據(jù)所述匹配特征點(diǎn)在所述三維虛擬場(chǎng)景中的對(duì)應(yīng)映射點(diǎn)，根據(jù)匹配算法得到所述虛擬攝像裝置的精確位置和姿態(tài)，并將所述攝像裝置獲取的二維視頻圖像整合到所述三維模型場(chǎng)景中。本發(fā)明還提供一種三維視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)三維視頻監(jiān)控，通過(guò)整合后的三維虛擬場(chǎng)景，用戶可清楚了解到各個(gè)攝像裝置在整個(gè)被監(jiān)控場(chǎng)所中的空間位置，當(dāng)視頻中出現(xiàn)可疑物體時(shí)，方便用戶迅速確定出現(xiàn)可疑物體的空間位置，便于用戶可及時(shí)進(jìn)行處置。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101931790SQ200910087499
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
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