專利名稱：全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)和環(huán)形及半球形全景監(jiān)控的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)和環(huán)形及半球形全景 監(jiān)控的控制方法。
背景技術(shù)：
攝像機(jī)是使用非常廣泛的監(jiān)控前端設(shè)備之一，使用時(shí)將其安裝在某一位置后即可 以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)的監(jiān)控。但在同一時(shí)刻，攝像機(jī)監(jiān)控的范圍是有限的，這是由于攝像機(jī)自身的視 場角限制導(dǎo)致的，通常一個(gè)普通的一體化攝像機(jī)，最大可視角度在60度左右，這樣覆蓋的 面積很小。當(dāng)攝像機(jī)固定觀察某一區(qū)域時(shí)，其它區(qū)域可能無法同時(shí)兼顧，這樣就出現(xiàn)了盲 區(qū)。為了彌補(bǔ)這一問題，就需要在監(jiān)控場所內(nèi)加裝更多的攝像機(jī)以保證需要監(jiān)控的位置能 同時(shí)受到監(jiān)控，但同時(shí)也增加了監(jiān)控成本。另外，也可以采用廣角甚至超大廣角的魚眼鏡頭 攝像機(jī)，該類攝像機(jī)的視場大，可以監(jiān)控較大范圍的場景。但隨著監(jiān)控范圍的增大，無法保 證攝錄圖像細(xì)節(jié)的清晰度，一些小的東西無法看清。為了解決視場角與清晰度的矛盾問題，又有兩種方案應(yīng)運(yùn)而生，即多鏡頭拼接方 案和云臺攝像機(jī)配合廣角鏡頭的方案。多攝像機(jī)拼接方案是采用多個(gè)定點(diǎn)攝像機(jī)，分別朝 向不同的方向，通過其拍攝方向的幾何關(guān)系以及計(jì)算圖像的邊界連接情況，將多個(gè)攝像機(jī) 拍攝的圖像拼接成一副完整的全景圖像。這樣拼接出的圖像，比魚眼鏡頭拍攝的清晰度要 高，但是多攝像機(jī)也導(dǎo)致了高監(jiān)控成本。云臺配合廣角鏡頭的方案是采用傳統(tǒng)的云臺配合 一個(gè)廣角鏡頭攝像機(jī)，該類型的云臺攝像機(jī)中設(shè)置有一云臺伺服模塊和控制模塊負(fù)責(zé)對云 臺和攝像機(jī)的控制和驅(qū)動，攝像機(jī)能夠隨時(shí)轉(zhuǎn)動去捕捉現(xiàn)場的細(xì)節(jié)，而廣角鏡頭則拍攝全 景圖像，可以覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，但該方案中也有監(jiān)控成本較高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且能實(shí)現(xiàn)環(huán)形 全景采集和半球全景采集功能的一種全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)。該全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)是一種全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)，包括攝像機(jī)，云臺伺服模塊和現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制 模塊分別與攝像機(jī)的控制端和云臺伺服模塊電連接，其特征在于還包括一全景采集單元， 該單元包括串行通訊模塊、中央處理模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊，串行通訊模塊分 別連接現(xiàn)場控制模塊和中央處理模塊，中央處理模塊還連接A/D模塊、D/A模塊、局域網(wǎng)模 塊和存儲模塊，A/D模塊連接攝像機(jī)的輸出端。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過上述全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)環(huán)形全景監(jiān) 控的控制方法。該控制方法包括的以下步驟(1)初始化攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)參數(shù)；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直轉(zhuǎn)動到位；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍 攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為環(huán)形全景圖像并通過D/A模塊傳送至監(jiān) 控中心；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中 心完成環(huán)形全景圖像的拼接；(5)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置后，繼續(xù)水平勻速旋轉(zhuǎn)并同時(shí)拍攝，拍攝好的新圖 片繼續(xù)通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊，中央處理模塊采用與步驟(4)中的方法A或方 法B相對應(yīng)的處理方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的環(huán)形全景圖像的相應(yīng)位 置的舊圖片并將該拼接后的環(huán)形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片直接通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由 監(jiān)控中心完成上一次拼接成的環(huán)形全景圖像相應(yīng)位置舊圖片的替換；(6)重復(fù)步驟(5)實(shí)現(xiàn)了環(huán)形全景監(jiān)控。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過上述全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)半球形全景 監(jiān)控的控制方法。該控制方法包括的以下步驟(1)初始化攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)參數(shù)；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模 塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍 攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為環(huán)形全景圖像；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中 心完成環(huán)形全景圖像的拼接；(5)當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置時(shí)，云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)到下一 個(gè)預(yù)定位置；(6)如果攝像機(jī)在垂直方向沒有旋轉(zhuǎn)到停止位置時(shí)，則重復(fù)步驟(3) (5)，否則 重復(fù)步驟(3) (4)后完成半球形全景圖像的構(gòu)建；(7)完成半球形全景圖像的構(gòu)建后，進(jìn)入半球形全景圖像的更新過程；(8)重復(fù)步驟(7)實(shí)現(xiàn)了半球形全景監(jiān)控。半球形全景圖像的更新過程包括以下步驟(1)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；
(2)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍 攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(3)中央處理模塊采用與權(quán)利要求3中步驟(4)中的方法A或方法B相對應(yīng)的處
理方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的半球形全景圖像的相應(yīng) 位置的舊圖片并將該拼接后的半球形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控 中心完成上一次拼接成的半球形全景圖像相應(yīng)位置的舊圖片的替換；(4)當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置時(shí)，云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)到下一 個(gè)預(yù)定位置；(5)如果攝像機(jī)在垂直方向沒有旋轉(zhuǎn)到停止位置時(shí)，則重復(fù)步驟(2) (4)，否則 重復(fù)步驟(2) (3)后實(shí)現(xiàn)半球形全景圖像的更新。所述停止位置是當(dāng)攝像機(jī)開始的垂直位置為水平位置時(shí)，停止位置為最低位置； 當(dāng)攝像機(jī)開始的垂直位置為最低位置時(shí)，停止位置為水平位置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過上述全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)螺旋式半球 形全景監(jiān)控的控制方法。該控制方法包括的以下步驟(1)初始化攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)參數(shù)；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模 塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)同時(shí)進(jìn)行水平勻速旋轉(zhuǎn)和垂直勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為半球形全景圖像；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中 心完成半球形全景圖像的拼接；(5)當(dāng)攝像機(jī)的螺旋旋轉(zhuǎn)的軌跡遍歷半球區(qū)域內(nèi)的所有位置后，完成半球形全景 圖像的構(gòu)建；(6)完成半球形全景圖像的構(gòu)建后，進(jìn)入半球形全景圖像的更新過程；(7)重復(fù)步驟(6)實(shí)現(xiàn)了螺旋式半球形全景監(jiān)控。半球形全景圖像的更新過程包括以下步驟(1)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(2)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)同時(shí)進(jìn)行水平勻速旋轉(zhuǎn)和垂直勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(3)中央處理模塊采用與權(quán)利要求6中步驟(4)中的方法A或方法B相對應(yīng)的處 理方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的半球形全景圖像的相應(yīng)位置的舊圖片并將該拼接后的半球形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控 中心完成上一次拼接成的半球形全景圖像相應(yīng)位置的舊圖片的替換；(4)當(dāng)攝像機(jī)的螺旋旋轉(zhuǎn)的軌跡遍歷半球區(qū)域內(nèi)的所有位置后，實(shí)現(xiàn)螺旋式半球 形全景圖像的更新。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明可以按照傳統(tǒng)云臺攝像機(jī)的方式工作，也可以工作在全景采集工作模式 下。全景采集工作模式包括采集環(huán)形全景和半球全景兩種，在拍攝過程中，可將不斷更新的 完整全景圖像提供給監(jiān)控人員使用，解決了傳統(tǒng)云臺攝像機(jī)因視野有限導(dǎo)致的無法同時(shí)監(jiān) 控所有地區(qū)以及使用廣角攝像機(jī)造成的細(xì)節(jié)清晰度不高的問題，同時(shí)其成本低、易于維護(hù)、 便于安裝使用。


圖1是本發(fā)明中全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)的電路方框圖；圖2是環(huán)形全景監(jiān)控中攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)的監(jiān)控范圍；圖3是全景采集中的半球形全景監(jiān)控的工作流程圖；圖4是半球形全景監(jiān)控中圖像更新的工作流程圖；圖5是全景采集中的螺旋式半球形全景監(jiān)控的工作流程圖；圖6是螺旋式半球形全景監(jiān)控中的半球形全景圖像更新的工作流程圖；圖7是環(huán)形全景監(jiān)控中攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至最低位置時(shí)的監(jiān)控范圍。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的， 不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。—種可實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控的智能云臺攝像機(jī)，如圖1所示，包括攝像機(jī)，云臺伺服模塊 和現(xiàn)場控制模塊，監(jiān)控中心的上位機(jī)與現(xiàn)場控制模塊雙向通訊，現(xiàn)場控制模塊再與攝像機(jī) 的控制端和云臺伺服模塊電連接。攝像機(jī)用于攝錄圖片或視頻，現(xiàn)場控制模塊用于接收監(jiān) 控中心的控制指令，云臺伺服模塊接收來自現(xiàn)場控制模塊的指令并驅(qū)動云臺運(yùn)動。云臺伺 服模塊和現(xiàn)場控制模塊中的組成元件和各元件之間的連接均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做詳細(xì)說 明，本發(fā)明的創(chuàng)新在于還包括一全景采集單元1(圖1中虛線框內(nèi)模塊)，該單元包括串行 通訊模塊、中央處理模塊、A/D模塊、D/A模塊、局域網(wǎng)模塊和存儲模塊，串行通訊模塊分別 連接現(xiàn)場控制模塊和中央處理模塊，中央處理模塊還連接A/D模塊、D/A模塊、局域網(wǎng)模塊 和存儲模塊，A/D模塊連接攝像機(jī)的輸出端，D/A模塊和局域網(wǎng)模塊的輸出端連接監(jiān)控中心 的上位機(jī)。圖1中的曲線表示圖像的傳輸，直線表示控制信號的傳輸。全景采集單元中的各模塊的主芯片及主要功能是串行通信模塊中使用串行通信邏輯控制芯片和串行通信標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片，串行通信 邏輯控制芯片為TL16C752B，串行通信標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片為ISL3170。由于串行通信邏輯控制芯 片只支持RS232標(biāo)準(zhǔn)的串口通信，而現(xiàn)場控制模塊(虛線框外)的串口通信采用的是RS485標(biāo)準(zhǔn)，因此需要增加串口通信標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行電信號變換。串行通信模塊的作用是實(shí)現(xiàn) 中央處理模塊和現(xiàn)場控制模塊之間的通訊。中央處理模塊中的主芯片為TMS320DM642，輔助以SDRAM存儲器和FLASH存儲器組 成的存儲模塊，以及外圍必要的其它輔助芯片。其一方面作用是指揮全景采集單元中其它 模塊的工作并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，另一方面作用是可將攝像機(jī)輸出的圖片自動合成一全景圖片 并發(fā)送到監(jiān)控中心的上位機(jī)，或者直接通過局域網(wǎng)模塊，將攝像機(jī)輸出的圖片輸送至監(jiān)控 中心的上位機(jī)，由該上位機(jī)實(shí)現(xiàn)圖片的合成。A/D模塊中的主芯片為TVP5147，接收攝像機(jī)傳出的復(fù)合視頻信號，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 后，將數(shù)據(jù)通過數(shù)字視頻數(shù)據(jù)傳輸接口，送入中央處理模塊中的處理器中。D/A模塊中的主芯片為SAA7121，將中央處理芯片輸出的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模 擬的復(fù)合視頻信號，兩者通過數(shù)字視頻數(shù)據(jù)傳輸接口連接。局域網(wǎng)模塊的主芯片為LXT971A，與中央處理芯片進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，連接接口為 MII 接口。本發(fā)明可按照普通云臺攝像機(jī)的方式進(jìn)行工作，既按照監(jiān)控中心的上位機(jī)的控 制，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、拍攝以獲取現(xiàn)場視頻供監(jiān)控人員使用。也可以按照預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行全景監(jiān) 控，全景監(jiān)控分為兩種，一種是環(huán)形全景監(jiān)控，一種是半球形全景監(jiān)控。環(huán)形全景監(jiān)控的工作過程如圖2所示，其最后拼接出的全景圖像為一環(huán)形區(qū)域。 在旋轉(zhuǎn)拍攝時(shí)，云臺的垂直角度決定了云臺在開始全景采集后，水平旋轉(zhuǎn)過程中拍攝的具 體區(qū)域。垂直角度不同，所采集的360度全景范圍就不同。如圖7所示，攝像機(jī)拍攝方向與 水平方向的夾角為60度，結(jié)合攝像機(jī)的可視角度α可知，此時(shí)拍攝的全景圖像是云臺下方 的圓形區(qū)域；或者如圖8所示，攝像機(jī)拍攝的方向保持水平，此時(shí)拍攝的全景圖像則為水平 方向上的環(huán)形區(qū)域。因此，可以通過調(diào)節(jié)垂直方向角度，決定拍攝的全景圖像范圍，從而滿 足不同監(jiān)控場合的不同需求。該環(huán)形全景監(jiān)控的控制方法是(1)初始化云臺攝像機(jī)，包括設(shè)定攝像機(jī)的變倍和聚焦參數(shù)、調(diào)整曝光參數(shù)、調(diào)整 白平衡、記錄攝像機(jī)初始水平位置以及其它參數(shù)的調(diào)整；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模 塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直轉(zhuǎn)動到位；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍 攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法Α.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為環(huán)形全景圖像并通過D/A模塊傳送至監(jiān) 控中心；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中 心完成環(huán)形全景圖像的拼接；(5)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置后，繼續(xù)水平勻速旋轉(zhuǎn)并同時(shí)拍攝，拍攝好的新圖 片繼續(xù)通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊，中央處理模塊采用與步驟(4)中的方法A或方 法B相對應(yīng)的處理方法，即步驟(4)與步驟(5)中都選用A方法或者都選用B方法
A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的環(huán)形全景圖像的相應(yīng)位 置的舊圖片并將該拼接后的環(huán)形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片直接通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由 監(jiān)控中心完成上一次拼接成的環(huán)形全景圖像相應(yīng)位置舊圖片的替換；(6)重復(fù)步驟(5)實(shí)現(xiàn)了環(huán)形全景監(jiān)控。半球形全景監(jiān)控的工作過程如圖3、4所示，其最后拼接出的全景圖像是云臺攝像 機(jī)能夠監(jiān)控到的整個(gè)半球的圖像。拍攝整個(gè)半球的全景圖像，采用的方法是云臺攝像機(jī)通 過不斷調(diào)節(jié)水平和垂直方向角度進(jìn)行拍攝，最終完成全景圖像的拍攝拼接。其拍攝過程與 環(huán)形全景監(jiān)控類似，首先將云臺攝像機(jī)垂直拍攝角度調(diào)整到0或90度角，然后開始水平連 續(xù)旋轉(zhuǎn)拍攝，完成一次360度的拍攝過程，接下來調(diào)整垂直角度，再次完成水平360度連續(xù) 旋轉(zhuǎn)拍攝，這樣通過多次環(huán)形全景拍攝后，使得多次拍攝的環(huán)形全景圖像能夠覆蓋整個(gè)半 球，最終將拍攝到的畫面拼接成一幅半球形全景圖像。該半球形全景監(jiān)控的控制方法是(1)初始化攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)參數(shù)；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模 塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍 攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為環(huán)形全景圖像；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中 心完成環(huán)形全景圖像的拼接；(5)當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置時(shí)，云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)到下一 個(gè)預(yù)定位置；(6)如果攝像機(jī)在垂直方向沒有旋轉(zhuǎn)到停止位置時(shí)，則重復(fù)步驟(3) (5)，否則 重復(fù)步驟(3) (4)后完成半球形全景圖像的構(gòu)建；(7)完成半球形全景圖像的構(gòu)建后，進(jìn)入半球形全景圖像的更新過程；(8)重復(fù)步驟(7)實(shí)現(xiàn)了半球形全景監(jiān)控；步驟(7)中的半球形全景圖像的更新過程包括以下步驟(1)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(2)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍 攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(3)中央處理模塊采用與半球形全景圖像構(gòu)建過程中的步驟(4)中的方法A或方 法B相對應(yīng)的處理方法，即本步與半球形全景圖像構(gòu)建過程中的步驟(4)中都選用A方法 或者都選用B方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的半球形全景圖像的相應(yīng) 位置的舊圖片并將該拼接后的半球形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；
或B.中央處理模塊將接收到的新圖片通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控 中心完成上一次拼接成的半球形全景圖像相應(yīng)位置的舊圖片的替換；(4)當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置時(shí)，云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)到下一 個(gè)預(yù)定位置；(5)如果攝像機(jī)在垂直方向沒有旋轉(zhuǎn)到停止位置時(shí)，則重復(fù)步驟(2) (4)，否則 重復(fù)步驟(2) (3)后實(shí)現(xiàn)半球形全景圖像的更新；停止位置是當(dāng)攝像機(jī)開始的垂直位置為水平位置時(shí)，停止位置為最低位置；當(dāng) 攝像機(jī)開始的垂直位置為最低位置時(shí)，停止位置為水平位置。螺旋式半球全景監(jiān)控的工作過程如圖5、6所示，其最后拼接出的全景圖像是云臺 攝像機(jī)能夠監(jiān)控到的整個(gè)半球的圖像。其拍攝過程則是控制云臺攝像機(jī)垂直角度從0度或 90度角，開始連續(xù)水平旋轉(zhuǎn)，同時(shí)不斷調(diào)節(jié)垂直角度，使得云臺攝像機(jī)螺旋式的連續(xù)旋轉(zhuǎn)拍 攝，螺旋旋轉(zhuǎn)軌跡應(yīng)遍歷監(jiān)控半球區(qū)域內(nèi)的所有位置，并將拍攝到的圖像進(jìn)行拼接，當(dāng)攝像 機(jī)的螺旋旋轉(zhuǎn)的軌跡遍歷半球區(qū)域內(nèi)的所有位置后，將圖像拼接成半球全景圖像。然后不 斷重復(fù)全景采集過程，并用新采集到的圖像更新全景中舊的部分。該半球形全景監(jiān)控的控制方法是(1)初始化攝像機(jī)，包括設(shè)定攝像機(jī)的變倍和聚焦參數(shù)、調(diào)整曝光參數(shù)、調(diào)整白平 衡、記錄攝像機(jī)初始水平位置以及其它參數(shù)的調(diào)整。(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模 塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)同時(shí)進(jìn)行水平勻速旋轉(zhuǎn)和垂直勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為半球形全景圖像；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控 中心完成半球形全景圖像的拼接；(5)當(dāng)攝像機(jī)的螺旋旋轉(zhuǎn)的軌跡遍歷半球區(qū)域內(nèi)的所有位置后，完成半球形全景 圖像的構(gòu)建；(6)完成半球形全景圖像的構(gòu)建后，進(jìn)入半球形全景圖像的更新過程；(7)重復(fù)步驟(6)實(shí)現(xiàn)了螺旋式半球形全景監(jiān)控；步驟(7)中的半球形全景圖像的更新過程包括以下步驟(1)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(2)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)同時(shí)進(jìn)行水平勻速旋轉(zhuǎn)和垂直勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(3)中央處理模塊采用與半球形全景圖像構(gòu)建過程中的步驟(4)中的方法A或方 法B相對應(yīng)的處理方法，即本步與半球形全景圖像構(gòu)建過程中的步驟(4)中都選用A方法 或者都選用B方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的半球形全景圖像的相應(yīng)位置的舊圖片并將該拼接后的半球形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控 中心完成上一次拼接成的半球形全景圖像相應(yīng)位置的舊圖片的替換；(4)當(dāng)攝像機(jī)的螺旋旋轉(zhuǎn)的軌跡遍歷半球區(qū)域內(nèi)的所有位置后，實(shí)現(xiàn)螺旋式半球 形全景圖像的更新。拍攝過程中，云臺的旋轉(zhuǎn)速度與監(jiān)控場所對視頻刷新率的需求，云臺和攝像機(jī)的 參數(shù)有關(guān)。由于全景視頻的刷新方式，是通過云臺攝像機(jī)不斷拍攝新的圖像塊，用于更新全 景圖像中舊的部分從而實(shí)現(xiàn)全景刷新的。刷新是分塊刷新的，由此，完整拍攝一次全景的時(shí) 間也就決定了整幅全景圖像刷新一次的時(shí)間。攝像機(jī)拍攝每一幀的速度是固定的，必須滿 足攝像機(jī)連續(xù)拍攝的各幅圖像有足夠的重疊部分，這樣連續(xù)拍攝的圖像才能完整覆蓋整幅 全景圖像。另外云臺的旋轉(zhuǎn)速度也是有限的，因此全景圖像的刷新速度，是受到云臺旋轉(zhuǎn)速 度和攝像拍攝速度的限制的，在滿足這兩者限制的前提下，旋轉(zhuǎn)速度可以根據(jù)監(jiān)控需要進(jìn) 行調(diào)整。連續(xù)拍攝的圖像，需要最終進(jìn)行拼接得到全景圖像，并且實(shí)時(shí)的順序進(jìn)行圖像塊 更新，因此在拍攝過程中，攝像機(jī)必須滿足一些特定要求。首先攝像機(jī)的聚焦參數(shù)必須固 定，也就是必須在拍攝過程中關(guān)閉自動聚焦，以避免過程中攝像機(jī)調(diào)整焦距導(dǎo)致圖像聚焦 不一致無法拼接。聚焦參數(shù)一般聚焦在關(guān)心的范圍內(nèi)，這樣保證關(guān)心的距離景深范圍內(nèi)的 物體都能看清。其次攝像機(jī)變倍必須固定，否則在轉(zhuǎn)動過程中拍攝的圖像也會因?yàn)樽儽秴?數(shù)不一致，無法進(jìn)行圖像拼接。變倍可以根據(jù)需要調(diào)整，一般調(diào)整至可視角度達(dá)到最大，以 實(shí)現(xiàn)最大范圍內(nèi)的全景監(jiān)控。另外攝像機(jī)的自動曝光、自動白平衡、超寬動態(tài)等等的自動參 數(shù)也應(yīng)關(guān)閉，避免因攝像機(jī)拍攝過程中自動調(diào)整，導(dǎo)致拍攝的圖像參數(shù)不一致。具體的曝 光、白平衡等參數(shù)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場場景，人工事先設(shè)定好。對于攝像機(jī)的選擇，可以使用普通攝像機(jī)，由于攝像機(jī)的拍攝的最大角度有限，可 能會導(dǎo)致拍攝出的全景圖像范圍也較小，全景圖像刷新率較低，但獲取的全景中物體清晰。 或者使用視場角較大的攝像機(jī)，全景圖像刷新率會相對較高，獲取一次全景圖像速度較快， 但是同時(shí)，全景圖像的清晰度會較低。在圖像拼接時(shí)，這里給出一種拼接方法，其中用于拼接計(jì)算的算法是由Richard Szeliski提出的，采用Levenberg-Marquardt迭代非線性最小化方法(Richard Szeliski, Video mosaics for virtual environments. ComputerGraphics and Applications,IEEE, Mar 1996. Volume :16，Issue :2，pp. 22-30.)，以下簡稱L-M算法。在獲取到攝像機(jī)拍攝的 一幅圖像時(shí)，需要先進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定，校正攝像機(jī)鏡頭對實(shí)際拍攝現(xiàn)場圖像的畸變。然后根 據(jù)攝像機(jī)的聚焦距離，建立全景投影球面坐標(biāo)系，根據(jù)云臺垂直角度將當(dāng)前圖像投影到球 面坐標(biāo)系相應(yīng)的位置上。接下來采集下一幅圖像，要保證攝像機(jī)拍攝的圖像有足夠的區(qū)域 重合，用于對齊和拼接。根據(jù)相鄰兩幅圖像在球面坐標(biāo)系中的水平坐標(biāo)和垂直坐標(biāo)信息，將 相鄰的圖像塊水平和垂直平移至重合圖像最佳重合位置，然后將兩幅圖像在球面坐標(biāo)系上 的投影圖像進(jìn)行重疊剪裁及拉伸擬合，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)圖像塊的拼接。接下來接收下一幅圖像，依 此類推，直到云臺攝像機(jī)完成全景圖像的旋轉(zhuǎn)拍攝后，即能生成一幅完整的全景圖像。后續(xù) 開始使用新拍攝的圖像進(jìn)行原有圖像更新，方法相同，只是拼合是與全景圖像對應(yīng)位置的原圖像進(jìn)行拼合，拼合成功后使用新圖像取代原有圖像部分。應(yīng)用實(shí)施例1某監(jiān)控場所采用環(huán)形全景監(jiān)控，攝像機(jī)采用Sony FCB-EX480CP，首先將攝像機(jī)變 倍調(diào)整至1倍，此時(shí)攝像機(jī)的水平視場角為46度，垂直視場角為34度。將云臺垂直角度調(diào) 整至水平，攝像機(jī)的幀率為25幀/秒，也就是每秒拍攝25幅畫面。為了拼接需要，兩幅畫 面水平各重疊有1/4，這樣可計(jì)算得到，水平角速度為34度每秒。將攝像機(jī)的聚焦調(diào)整到最 關(guān)注的范圍內(nèi)，調(diào)整曝光參數(shù)使攝像機(jī)拍攝的圖像能夠適應(yīng)大部分場景，將白平衡調(diào)整到 比較合適的位置。然后調(diào)整云臺垂直角度到水平(垂直角度0度)，接下來開始控制云臺進(jìn) 行轉(zhuǎn)動，水平以34度每秒進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)。同時(shí)攝像機(jī)會以25幀每秒的速度進(jìn)行拍攝，獲取 這些圖像，并根據(jù)每幅圖像之間的位置關(guān)系，使用Levenberg-Marquardt迭代非線性最小 化方法進(jìn)行拼接，最終輸出環(huán)形全景圖像。然后進(jìn)入圖像的更新過程，通過不斷地更新全景 圖像實(shí)現(xiàn)了環(huán)形全景監(jiān)控。應(yīng)用實(shí)施例2某監(jiān)控場所采用半球形全景監(jiān)控，攝像機(jī)采用Sony FCB-EX480CP，首先將攝像機(jī) 變倍調(diào)整至1倍，此時(shí)攝像機(jī)的水平視場角為46度，垂直視場角為34度。將云臺垂直角度 調(diào)整至水平，攝像機(jī)的幀率為25幀/秒，也就是每秒拍攝25幅畫面。為了拼接需要，兩幅 畫面水平和垂直各重疊有1/4，這樣可計(jì)算得到，水平角速度為34度每秒，每次進(jìn)行環(huán)形全 景采集后，垂直角度應(yīng)調(diào)整25度。將攝像機(jī)的聚焦調(diào)整到最關(guān)注的范圍內(nèi)，調(diào)整曝光參數(shù) 使攝像機(jī)拍攝的圖像能夠適應(yīng)大部分場景，將白平衡調(diào)整到比較合適的位置，將云臺調(diào)整 到水平角度(垂直角0度)，然后控制云臺進(jìn)行轉(zhuǎn)動，水平以34度每秒進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn) 一周以后，將垂直角度向下調(diào)整25度，然后再次進(jìn)行水平連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以此類推完成半球全 景的采集。旋轉(zhuǎn)過程中，攝像機(jī)會以25幀每秒的速度進(jìn)行拍攝，獲取這些圖像，并根據(jù)每幅 圖像之間的位置關(guān)系，使用Levenberg-Marquardt迭代非線性最小化方法進(jìn)行拼接，最終 輸出全景圖像。然后進(jìn)入圖像的更新過程，通過不斷地更新全景圖像實(shí)現(xiàn)了半球形全景監(jiān) 控。應(yīng)用實(shí)施例3某監(jiān)控場所采用螺旋式半球形全景監(jiān)控，攝像機(jī)采用Sony FCB-EX480CP，首先將 攝像機(jī)變倍調(diào)整至1倍，此時(shí)攝像機(jī)的水平視場角為46度，垂直視場角為34度。將云臺垂 直角度調(diào)整至水平，攝像機(jī)的幀率為25幀/秒，也就是每秒拍攝25幅畫面。為了拼接需要， 兩幅畫面水平和垂直各重疊有1/4，這樣可計(jì)算得到，水平角速度為34度每秒，垂直角速度 為25度每秒。將攝像機(jī)的聚焦調(diào)整到最關(guān)注的范圍內(nèi)，調(diào)整曝光參數(shù)使攝像機(jī)拍攝的圖 像能夠適應(yīng)大部分場景，將白平衡調(diào)整到比較合適的位置，將云臺調(diào)整到水平角度，然后控 制云臺進(jìn)行轉(zhuǎn)動，水平以34度每秒進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)，垂直以25度每秒在水平(垂直角0度) 和垂直(垂直角90度)兩個(gè)角度之間進(jìn)行擺動。同時(shí)攝像機(jī)會以25幀每秒的速度進(jìn)行拍 攝，獲取這些圖像，并根據(jù)每幅圖像之間的位置關(guān)系，使用Levenberg-Marquardt迭代非線 性最小化方法進(jìn)行拼接，最終輸出全景圖像。然后進(jìn)入圖像的更新過程，通過不斷地更新全 景圖像實(shí)現(xiàn)了螺旋式半球形全景監(jiān)控。這種全景監(jiān)控裝置，能夠執(zhí)行傳統(tǒng)云臺攝像機(jī)的所有功能，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)全景攝 像機(jī)的功能，使得監(jiān)控前端的應(yīng)用變得更加靈活。而且其全景拍攝的區(qū)域可以隨用戶需要靈活進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整云臺的垂直角度，在水平旋轉(zhuǎn)拍攝時(shí)能夠拍攝云臺下方的半球區(qū) 域，也可以拍攝水平方向上的環(huán)形區(qū)域，其全景采集的靈活性大大增強(qiáng)，能夠滿足不同全景 監(jiān)控的需求。相比多攝像機(jī)圖像拼合等全景采集方式，本系統(tǒng)能夠使用一臺攝像機(jī)達(dá)到全 景圖像的采集目的，在成本上大大降低，解決了傳統(tǒng)云臺攝像機(jī)視野小及廣角攝像機(jī)拍攝 解析度低或成本過高的問題。
權(quán)利要求
一種全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)，包括攝像機(jī)、云臺伺服模塊和現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊分別與攝像機(jī)的控制端和云臺伺服模塊電連接，其特征在于還包括一全景采集單元，該單元包括串行通訊模塊、中央處理模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊，串行通訊模塊分別連接現(xiàn)場控制模塊和中央處理模塊，中央處理模塊還連接A/D模塊、D/A模塊、局域網(wǎng)模塊和存儲模塊，A/D模塊連接攝像機(jī)的輸出端。
2.—種權(quán)利要求1所述的全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)的環(huán)形全景監(jiān)控的控制方法，其特征在 于包括以下步驟(1)初始化攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)參數(shù)；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模塊驅(qū) 動攝像機(jī)垂直轉(zhuǎn)動到位；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的 圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為環(huán)形全景圖像并通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中心完 成環(huán)形全景圖像的拼接；(5)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置后，繼續(xù)水平勻速旋轉(zhuǎn)并同時(shí)拍攝，拍攝好的新圖片繼 續(xù)通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊，中央處理模塊采用與步驟(4)中的方法A或方法B 相對應(yīng)的處理方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的環(huán)形全景圖像的相應(yīng)位置的 舊圖片并將該拼接后的環(huán)形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片直接通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控 中心完成上一次拼接成的環(huán)形全景圖像相應(yīng)位置舊圖片的替換；(6)重復(fù)步驟(5)實(shí)現(xiàn)了環(huán)形全景監(jiān)控。
3.—種權(quán)利要求1所述的全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)的半球形全景監(jiān)控的控制方法，其特征 在于包括以下步驟，(1)初始化攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)參數(shù)；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模塊驅(qū) 動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的 圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為環(huán)形全景圖像；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中心完 成環(huán)形全景圖像的拼接；(5)當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置時(shí)，云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)到下一個(gè)預(yù) 定位置；(6)如果攝像機(jī)在垂直方向沒有旋轉(zhuǎn)到停止位置時(shí)，則重復(fù)步驟(3) (5)，否則重復(fù) 步驟(3) (4)后完成半球形全景圖像的構(gòu)建；(7)完成半球形全景圖像的構(gòu)建后，進(jìn)入半球形全景圖像的更新過程；(8)重復(fù)步驟(7)實(shí)現(xiàn)了半球形全景監(jiān)控。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半球形全景監(jiān)控的控制方法，其特征在于所述半球形全景 圖像的更新過程包括以下步驟(1)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(2)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)水平勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的 圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(3)中央處理模塊采用與權(quán)利要求3中步驟(4)中的方法A或方法B相對應(yīng)的處理方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的半球形全景圖像的相應(yīng)位置 的舊圖片并將該拼接后的半球形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中心 完成上一次拼接成的半球形全景圖像相應(yīng)位置的舊圖片的替換；(4)當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至起始位置時(shí)，云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)到下一個(gè)預(yù) 定位置；(5)如果攝像機(jī)在垂直方向沒有旋轉(zhuǎn)到停止位置時(shí)，則重復(fù)步驟(2) (4)，否則重復(fù) 步驟(2) (3)后實(shí)現(xiàn)半球形全景圖像的更新。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的半球形全景監(jiān)控的控制方法，其特征在于所述停止位 置是當(dāng)攝像機(jī)開始的垂直位置為水平位置時(shí)，停止位置為最低位置；當(dāng)攝像機(jī)開始的垂 直位置為最低位置時(shí)，停止位置為水平位置。
6.一種權(quán)利要求1所述的全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)的螺旋式半球形全景監(jiān)控的控制方法， 其特征在于包括以下步驟(1)初始化攝像機(jī)，設(shè)置攝像機(jī)參數(shù)；(2)中央處理模塊發(fā)送控制信號給現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊通過云臺伺服模塊驅(qū) 動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(3)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)同時(shí)進(jìn)行水平勻速旋轉(zhuǎn)和垂直勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的 同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(4)中央處理模塊采用下述處理方法A.中央處理模塊將接收到的圖片拼接為半球形全景圖像；或B.中央處理模塊通過局域網(wǎng)模塊將接收到的圖片傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中心完 成半球形全景圖像的拼接；(5)當(dāng)攝像機(jī)的螺旋旋轉(zhuǎn)的軌跡遍歷半球區(qū)域內(nèi)的所有位置后，完成半球形全景圖像 的構(gòu)建；(6)完成半球形全景圖像的構(gòu)建后，進(jìn)入半球形全景圖像的更新過程；(7)重復(fù)步驟(6)實(shí)現(xiàn)了螺旋式半球形全景監(jiān)控。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半球形全景監(jiān)控的控制方法，其特征在于所述半球形全景 圖像的更新過程包括以下步驟(1)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)垂直旋轉(zhuǎn)至水平位置或最低位置；(2)云臺伺服模塊驅(qū)動攝像機(jī)同時(shí)進(jìn)行水平勻速旋轉(zhuǎn)和垂直勻速旋轉(zhuǎn)，攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)的 同時(shí)進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖片通過A/D模塊傳遞給中央處理模塊；(3)中央處理模塊采用與權(quán)利要求6中步驟(4)中的方法A或方法B相對應(yīng)的處理方法A.中央處理模塊將接收到的新圖片替換上一次拼接成的半球形全景圖像的相應(yīng)位置 的舊圖片并將該拼接后的半球形全景圖像通過D/A模塊傳送至監(jiān)控中心；或B.中央處理模塊將接收到的新圖片通過局域網(wǎng)模塊傳送至監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中心 完成上一次拼接成的半球形全景圖像相應(yīng)位置的舊圖片的替換；(4)當(dāng)攝像機(jī)的螺旋旋轉(zhuǎn)的軌跡遍歷半球區(qū)域內(nèi)的所有位置后，實(shí)現(xiàn)螺旋式半球形全 景圖像的更新。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全景監(jiān)控云臺攝像機(jī)，包括攝像機(jī)、云臺伺服模塊和現(xiàn)場控制模塊，現(xiàn)場控制模塊分別與攝像機(jī)的控制端和云臺伺服模塊電連接，還包括一全景采集單元，該單元包括串行通訊模塊、中央處理模塊、A/D模塊、D/A模塊和存儲模塊，串行通訊模塊分別連接現(xiàn)場控制模塊和中央處理模塊，中央處理模塊還連接A/D模塊、D/A模塊、局域網(wǎng)模塊和存儲模塊，A/D模塊連接攝像機(jī)的輸出端。本發(fā)明可以按照傳統(tǒng)云臺攝像機(jī)的方式工作，也可以工作在全景采集工作模式下，解決了傳統(tǒng)云臺攝像機(jī)因視野有限導(dǎo)致的無法同時(shí)監(jiān)控所有地區(qū)以及使用廣角攝像機(jī)造成的細(xì)節(jié)清晰度不高的問題，同時(shí)其成本低、易于維護(hù)、便于安裝使用。
文檔編號H04N5/232GK101924921SQ20091024518
公開日2010年12月22日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者權(quán)立偉 申請人:天津市亞安科技電子有限公司