基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法及系統，其中，該方法包括：從攝像機獲取設置參數；由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視范圍的位置坐標；由可視范圍的位置坐標組合生成可視區域；將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。本發明方案能夠實現在電子地圖上顯示攝像機的可視區域。
【專利說明】基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子地圖技術，尤其涉及基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法及系統。
【背景技術】
[0002]一般地，電子地圖顯示方案中，只顯示地理位置信息。目前，隨著需求的不斷提高，電子地圖顯示方案中，不僅顯示地理位置信息，還將設置有攝像頭的位置在地圖中進行顯著標識，使顯示的內容更加豐富。
[0003]同時，視頻數據傳遞中，攝像機將采集到的視頻數據傳送給監控客戶端，監控客戶端將視頻數據顯示出來，便可獲知相應攝像頭采集的可視區域范圍。
[0004]而現有的電子地圖顯示方案中，雖然可以顯示攝像頭的位置，卻沒有給出攝像頭的視圖區域，如果要獲知攝像頭的可視區域，需要在監控客戶端中查看相應攝像頭的視頻畫面。
[0005]綜上，現有在電子地圖中只標出了攝像頭的位置，卻沒有該攝像頭的可視區域；隨著電子地圖技術的迅猛發展，如果能在地圖上同時顯示出攝像機的可視區域，將進一步滿足用戶需求；然而，目前還沒有這方面的技術。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法，該方法能夠實現在電子地圖上顯示攝像機的可視區域。
[0007]本發明還提供了一種基于電子地圖的可視區域展示系統，該系統能夠實現在電子地圖上顯示攝像機的可視區域。
[0008]一種基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法，該方法包括:
[0009]從攝像機獲取設置參數；
[0010]由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視范圍的位置坐標；
[0011]由可視范圍的位置坐標組合生成可視區域；
[0012]將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。
[0013]一種基于電子地圖的可視區域展示系統，該系統包括設置參數獲取單元、運算單元和顯示單元；
[0014]所述設置參數獲取單元，從攝像機獲取設置參數，傳送給所述運算單元；
[0015]所述運算單元，接收來自所述設置參數獲取單元的設置參數，進行存儲；由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視區域的位置坐標；由可視范圍的位置坐標組合生成可視區域，將生成的可視區域發送給所述顯示單元；
[0016]所述顯示單元，將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。
[0017]從上述方案可以看出，本發明中，從攝像機獲取設置參數，基于設置參數運算得到攝像機在水平方向可視區域的位置坐標，再由可視區域的位置坐標組合生成可視區域；然后，將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。采用本發明方案，不僅可以在電子地圖中顯示出攝像頭的位置，還可以在地圖上同時顯示出攝像機的可視區域，從而，直觀地將攝像機的可視區域顯示在地圖上，無需在監控客戶端查看相應的視頻數據以獲知可視區域，這樣，簡化了操作，也更加豐富了電子地圖的信息，進一步滿足了需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法示意性流程圖；
[0019]圖2為本發明攝像機采集視頻數據的實際方位圖；
[0020]圖3為本發明計算可視區域位置坐標的流程圖實例；
[0021]圖4為本發明攝像頭的可視區域展示示意圖例一；
[0022]圖5為本發明攝像頭的可視區域展示示意圖例二 ；
[0023]圖6為本發明基于電子地圖的可視區域展示系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0025]本發明提供了在電子地圖上顯示攝像機可視區域的方法，參見圖1，為本發明方法示意性流程圖，其包括以下步驟:
[0026]步驟101，從攝像機獲取設置參數。
[0027]具體實現時，可視區域展示系統可采用攝像機與監控客戶端之間的傳輸通道，實現對攝像機的訪問；在需要時，攝像機通過該傳輸通道將設置參數發送給可視區域展示系統。
[0028]設置參數包含的具體內容，可根據需要選取。
[0029]步驟102，由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視范圍的位置坐標。
[0030]可視區域展示系統除了從攝像機獲取設置參數外，還可獲取進行運算的其他參數，包括攝像機立桿高度和攝像機點位信息，攝像機點位信息即攝影機的立桿所在的位置坐標；其中，攝像機立桿高度和攝像機點位信息，也可由工作人員上傳給可視區域展示系統。
[0031]可視范圍的坐標位置，可具體為可視區域的各邊緣點的坐標。
[0032]步驟103，由可視范圍的位置坐標組合生成可視區域。
[0033]步驟104，將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。
[0034]疊加時，可將可視區域進行顯著標識，例如采用帶有色彩的透明區域進行標識。
[0035]不僅可以在電子地圖上顯示可視區域，還可顯示攝像頭的盲區，具體地，該方法包括:
[0036]由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向盲區范圍的位置坐標；
[0037]由盲區范圍的位置坐標組合生成盲區；
[0038]將生成的盲區疊加顯示在電子地圖上。
[0039]上述流程中，獲取設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息之后，通過幾何運算，便可計算得到攝像機在水平方向可視范圍和盲區范圍的位置坐標。該計算方法多種，可根據需要設置，下面舉一實例進行說明:
[0040]該實例中，可視區域為梯形區域，盲區為三角形區域，所述設置參數包括:水平視場角、垂直視場角、俯角T和水平角度P ;將梯形區域的四個頂點表示為d2、d3、d5和d6，三角形區域便為M、d2和d3所組成的區域，M為攝像機立桿所在位置。參見圖2，為本實例攝像機采集視頻數據的實際方位圖。圖3為本實例計算可視區域位置坐標的流程圖，其包括以下步驟:
[0041]步驟301，由俯角、垂直視場角和立桿高度，計算出三角形的高度和梯形的高度。
[0042]I)三角形的高度:
[0043]先求出角度a:角度a=90_俯角-垂直視場角的一半；俯角，即垂直視場角的平分線與地面的夾角，如圖所示；
[0044]然后求出二角形的聞度:二角形的聞度=立桿聞度*tan a。
[0045]2)梯形的高度:
[0046]先求出角度b:角度b=俯角-垂直視場角的一半；
[0047]然后求出梯形的高度:梯形的高度=(立桿高度*ctan b)-三角形的高度。
[0048]步驟302，由三角形的高度、梯形的高度和水平視場角，計算得到rl、r2，rl、r2為梯形上下兩底的一半長度。
[0049]rl=三角形的高度*tan (水平視場角的一半)；
[0050]r2=(三角形的高度+梯形的高度)*tan (水平視場角的一半)。
[0051]步驟303，以水平視場角的平分線為X軸，由攝像機點位信息和三角形的高度，計算得到dl的坐標，dl為水平視場角的平分線與梯形上底的交點；由dl和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d2和d3 ;將d2和d3轉換為水平角度P朝向上的坐標。
[0052]圖中，dl和d4為水平視場角的平分線與梯形兩平行邊的交點。已知攝像機的點位信息(mapPoint),攝像機點位信息包括攝像機的橫坐標mapPoint.x和攝像機的縱坐標mapPoint.y。先計算出dl的坐標，dl的橫坐標表示為dl.x,縱坐標表示為dl.y:
[0053]dl.x=mapPoint.x+ 三角形高度；
[0054]dl.y=mapPoint.y。
[0055]計算出dl，由三角形公式，便可計算出去d2、d3坐標。此時得到的d2和d3，是以水平視場角的平分線為X軸計算而來的。而攝像機設置有O度角，且攝像機當前相對于O度角的朝向為水平角；因此，需要將d2和d3轉換為水平角度P朝向上的坐標,該轉換為本領域技術人員易于實現的幾何坐標轉換，這里不贅述。
[0056]步驟304，由攝像機點位信息、三角形的高度和梯形的高度，計算得到d4的坐標，d4為水平視場角的平分線與梯形下底的交點；由d4和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d5和d6 ;將d5和d6轉換為水平角度P朝向上的坐標。
[0057]與步驟303計算d2和d3的方法類似地，由mapPoint、三角形的高度和梯形高度可計算得到d4，進而由三角形公式變可計算得到d5、d6的坐標，這里不再一一贅述。
[0058]之后，便可在電子地圖上生成盲區和可視區域，具體包括:
[0059]A、生成三角形區域(盲區):
[0060]由攝像機的點位信息、點d2和d3，組合生成三角形區域。
[0061]B、生成梯形區域(可視區域):
[0062]由點d2、d3、d5和d6,組合生成梯形區域。
[0063]C、最后，將三角形區域和梯形區域進行組合，加載到電子地圖上。
[0064]如圖4所示，為攝像頭可視區域的展示示意圖實例，圖中，將攝像頭展示在電子地圖的實際位置，其中的白色三角形部分為盲區，灰色梯形部分為可視區域。
[0065]將生成的盲區和可視區域疊加顯示在電子地圖上之后，還可對設置參數進行調整，以實現對攝像頭的控制，具體包括:
[0066]接收包含變化值的參數調整信息；
[0067]由參數調整信息確定出調整參數，將調整參數發送給攝像機按照調整參數進行調整；并根據調整參數對獲取的設置參數進行更新，返回執行圖1流程中的102步驟，以同時調整電子地圖上的盲區和可視區域。
[0068]所述參數調整信息可根據需要設置，例如包含調整后的焦倍；相應地，所述由參數調整信息確定出調整參數包括:由焦倍轉換得到水平視場角和垂直視場角，將轉換得到的水平視場角和垂直視場角作為調整參數。焦倍決定了水平視場角和垂直視場角的取值，確定焦倍后，結合某些設置參數便可計算出水平視場角和垂直視場角，結合的設置參數包括攝像機的焦距、攝像機中圖像傳感器(CCD, Charge-coupled Device)的水平寬度和Q)D的水平高度；該計算為已有技術，這里不多贅述。
[0069]再如，所述參數調整信息包含水平轉動攝像機的角度；所述由參數調整信息確定出調整參數包括:由水平轉動攝像機的角度計算得到對應的水平角，將計算得到的水平角作為調整參數。具體地，假設正東方向為O度角，且順時針方向為正方向，當前水平角為90度，即朝向正南方向，參數調整信息包含將攝像機在水平方向上順時針轉動90度，計算后得到的水平角則為180度。
[0070]如圖5，示出了三個眼睛按鈕，用戶可對各眼睛按鈕進行操作，以實現對攝像頭的設置參數進行調整；最右邊的眼睛按鈕為焦倍調節按鈕，例如向左拖動可調大焦倍，向右拖動可調小焦倍；中間的眼睛按鈕為水平角調節按鈕，用戶可順時針或逆時針旋轉該眼睛按鈕；最左邊的眼睛按鈕為垂直方向調節按鈕，用戶可向上或向下拖動該眼睛按鈕，以使攝像頭在垂直方向進行旋轉。
[0071]本發明中，從攝像機獲取設置參數，基于設置參數運算得到攝像機在水平方向可視區域的位置坐標，再由可視區域的位置坐標組合生成梯形區域；然后，將生成的梯形區域疊加顯示在電子地圖上。采用本發明方案，不僅可以在電子地圖中顯示出攝像頭的位置，還可以在地圖上同時顯示出攝像機的可視區域，從而，直觀地將攝像機的可視區域顯示在地圖上，無需在監控客戶端查看相應的視頻數據，簡化了操作，也更加豐富了電子地圖的信息，進一步滿足了需求。
[0072]并且，采用本發明方案，在電子地圖上進行操作，便可對攝像頭進行遠程控制，無需實地對攝像機參數進行調整，簡便了操作。
[0073]參見圖6，為本發明基于電子地圖的可視區域展示系統，該系統包括設置參數獲取單元、運算單元和顯示單元；
[0074]所述設置參數獲取單元，從攝像機獲取設置參數，傳送給所述運算單元；
[0075]所述運算單元，接收來自所述設置參數獲取單元的設置參數，進行存儲；由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視區域的位置坐標；由可視范圍的位置坐標組合生成可視區域，將生成的可視區域發送給所述顯示單元；
[0076]所述顯示單元，將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。
[0077]較佳地，所述運算單元，還用于由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向盲區的位置坐標；由盲區范圍的位置坐標組合生成盲區，將生成的盲區發送給所述顯示單元；
[0078]所述顯示單元，還將生成的盲區疊加顯示在電子地圖上。
[0079]較佳地，所述可視區域為梯形區域，所述盲區為三角形區域，所述設置參數包括:水平視場角、垂直視場角、俯角和水平角度P，將梯形區域的四個頂點表示為d2、d3、d5和d6 ；
[0080]所述運算單元，進一步用于:
[0081]由俯角、垂直視場角和立桿高度，計算出三角形的高度和梯形的高度；
[0082]由三角形的高度、梯形的高度和水平視場角，計算得到rl、r2，rl、r為梯形上下兩底的一半長度；
[0083]以水平視場角的平分線為X軸，由攝像機點位信息和三角形的高度，計算得到dl的坐標，dl為水平視場角的平分線與梯形上底的交點；由dl和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d2和d3 ;將d2和d3轉換為水平角度P朝向上的坐標；
[0084]由攝像機點位信息、三角形的高度和梯形的高度，計算得到d4的坐標，d4為水平視場角的平分線與梯形下底的交點；由d4和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d5和d6 ;將d5和d6轉換為水平角度P朝向上的坐標。
[0085]較佳地，該系統還包括調整信息獲取單元和調整更新單元；
[0086]所述調整信息獲取單元，接收包含變化值的參數調整信息，發送給所述調整更新單元；
[0087]所述調整更新單元，由參數調整信息確定出調整參數，將調整參數發送給攝像機按照調整參數進行調整，并根據調整參數對運算單元存儲的設置參數進行更新，并指示所述運算單元基于更新后的設置參數進行運算。
[0088]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于電子地圖的攝像機可視區域展示方法，其特征在于，該方法包括: 從攝像機獲取設置參數； 由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視范圍的位置坐標； 由可視范圍的位置坐標組合生成可視區域； 將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向盲區范圍的位置坐標； 由盲區范圍的位置坐標組合生成盲區； 將生成的盲區疊加顯示在電子地圖上。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述可視區域為梯形區域，所述盲區為三角形區域，所述設置參數包括:水平視場角、垂直視場角、俯角和水平角度P ;將梯形區域的四個頂點表示為d2、 d3、d5和d6 ； 所述進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視區域的位置坐標包括: 由俯角、垂直視場角和立桿高度，計算出三角形的高度和梯形的高度； 由三角形的高度、梯形的高度和水平視場角，計算得到rl、r2, rU r2為梯形上下兩底的一半長度； 以水平視場角的平分線為X軸，由攝像機點位信息和三角形的高度，計算得到dl的坐標，dl為水平視場角的平分線與梯形上底的交點；由dl和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d2和d3 ;將d2和d3轉換為水平角度P朝向上的坐標； 由攝像機點位信息、三角形的高度和梯形的高度，計算得到d4的坐標，d4為水平視場角的平分線與梯形下底的交點；由d4和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d5和d6 ;將d5和d6轉換為水平角度P朝向上的坐標。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上之后，該方法還包括: 接收包含變化值的參數調整信息； 由參數調整信息確定出調整參數，將調整參數發送給攝像機按照調整參數進行調整；并根據調整參數對獲取的設置參數進行更新，返回執行所述由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算的步驟。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述參數調整信息包含調整后的焦倍；所述由參數調整信息確定出調整參數包括:由焦倍轉換得到水平視場角和垂直視場角，將轉換得到的水平視場角和垂直視場角作為調整參數。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述參數調整信息包含水平轉動攝像機的角度；所述由參數調整信息確定出調整參數包括:由水平轉動攝像機的角度計算得到對應的水平角，將計算得到的水平角作為調整參數。
7.一種基于電子地圖的可視區域展示系統，其特征在于，該系統包括設置參數獲取單元、運算單元和顯示單元； 所述設置參數獲取單元，從攝像機獲取設置參數，傳送給所述運算單元；所述運算單元，接收來自所述設置參數獲取單元的設置參數，進行存儲；由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向可視區域的位置坐標；由可視范圍的位置坐標組合生成可視區域，將生成的可視區域發送給所述顯示單元; 所述顯示單元，將生成的可視區域疊加顯示在電子地圖上。
8.如權利要求7所述的系統，其特征在于，所述運算單元，還用于由設置參數、攝像機立桿高度和攝像機點位信息，進行幾何運算，得到攝像機在水平方向盲區的位置坐標；由盲區范圍的位置坐標組合生成盲區，將生成的盲區發送給所述顯示單元； 所述顯示單元，還將生成的盲區疊加顯示在電子地圖上。
9.如權利要求8所述的系統，其特征在于，所述可視區域為梯形區域，所述盲區為三角形區域，所述設置參數包括:水平視場角、垂直視場角、俯角和水平角度P，將梯形區域的四個頂點表示為d2、d3、d5和d6 ； 所述運算單元，進一步用于: 由俯角、垂直視場角和立桿高度，計算出三角形的高度和梯形的高度； 由三角形的高度、梯形的高度和水平視場角，計算得到rl、r2，rl、r為梯形上下兩底的 一半長度； 以水平視場角的平分線為X軸，由攝像機點位信息和三角形的高度，計算得到dl的坐標，dl為水平視場角的平分線與梯形上底的交點；由dl和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d2和d3 ;將d2和d3轉換為水平角度P朝向上的坐標； 由攝像機點位信息、三角形的高度和梯形的高度，計算得到d4的坐標，d4為水平視場角的平分線與梯形下底的交點；由d4和水平視場角計算得到梯形上底的兩個頂點d5和d6 ;將d5和d6轉換為水平角度P朝向上的坐標。
10.如權利要求7、8或9所述的系統，其特征在于，該系統還包括調整信息獲取單元和調整更新單元； 所述調整信息獲取單元，接收包含變化值的參數調整信息，發送給所述調整更新單元; 所述調整更新單元，由參數調整信息確定出調整參數，將調整參數發送給攝像機按照調整參數進行調整，并根據調整參數對運算單元存儲的設置參數進行更新，并指示所述運算單元基于更新后的設置參數進行運算。
【文檔編號】G09B29/00GK104052960SQ201310082457
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2013年3月15日
【發明者】戶軍, 趙均樹, 熊敏 申請人:杭州海康威視系統技術有限公司