一種監控顯示方法及裝置與流程

本發明涉及監控顯示技術領域，尤其涉及一種監控顯示方法及裝置。

背景技術：

目前，監控顯示裝置在教育教學、考試監督和交通管理等各個領域得到廣泛的應用。但是，對于現有的監控顯示裝置，在需要對某個監控圖像進行細節縮放顯示時，只能通過手動調整攝像機的位置和焦距來實現圖像的細節縮放。顯然，通過上述方式實現圖像細節監控的實時性差，操作也不方便。

因此，如何實現監控圖像的自動縮放顯示，是目前亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種監控顯示方法及裝置，用以解決現有技術中存在的如何實現監控圖像的自動縮放顯示的問題。

本發明實施例提供的一種監控顯示方法，包括：

根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各所述攝像機與所述監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離；

將各所述攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成所述監控區域對應的監控圖像，并進行顯示。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，所述根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各所述攝像機與所述監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離，具體包括：

在確定所需顯示的監控圖像的分辨率與當前顯示的所述監控圖像的分辨率不同時，根據所述當前顯示的所述監控圖像的分辨率與所述所需顯示的監控圖像的分辨率之間的縮放比例，調整對所述監控區域進行拍攝的攝像機的數量；

調整各所述攝像機與對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離，使在各所述攝像機的拍攝廣角一致的情況下，各所述攝像機與對應的監控范圍之間構成的三角形與使用單臺攝像機拍攝所述監控區域時構成的三角形相似。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，在確定所需顯示的監控圖像的分辨率與當前顯示的所述監控圖像的分辨率不同之前，還包括：

接收對所述當前顯示的所述監控圖像的縮放信息；

根據所述當前顯示的所述監控圖像的分辨率，以及所述當前顯示的所述監控圖像的縮放信息，確定所述所需顯示的監控圖像的分辨率。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，所述接收對所述當前顯示的所述監控圖像的縮放信息，具體包括：

接收觸控單元發送的所述當前顯示的所述監控圖像的縮放信息。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，所述將各所述攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成所述監控區域對應的監控圖像，具體包括：

根據相鄰的兩臺所述攝像機拍攝的對應的監控范圍的所述局部監控圖像，確定相鄰的兩臺所述攝像機生成的所述局部監控圖像之間的邊緣圖像數據；

對確定出的所述邊緣圖像數據進行插值或均化處理后，與所述局部監控圖像進行合成所述監控區域對應的監控圖像。

本發明實施例還提供了一種監控顯示裝置，包括：

調整單元，用于根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各所述攝像機與所述監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離；

處理單元，用于將各所述攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成所述監控區域對應的監控圖像，并進行顯示。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，所述調整單元，包括：控制元件，驅動元件，以及與各所述攝像機一一對應連接的位移電機和角度移動電機；

所述控制元件，用于在確定所需顯示的監控圖像的分辨率與當前顯示的所述監控圖像的分辨率不同時，根據所述當前顯示的所述監控圖像的分辨率與所述所需顯示的監控圖像的分辨率之間的縮放比例，調整對所述監控區域進行拍攝的攝像機的數量；

所述驅動元件，驅動各所述位移電機調整對應的各所述攝像機與對應的監控范圍的拍攝角度，驅動各所述角度移動電機調整對應的各所述攝像機與對應的監控范圍的拍攝距離，使在各所述攝像機的拍攝廣角一致的情況下，各所述攝像機與對應的監控范圍之間構成的三角形與使用單臺攝像機拍攝所述監控區域時構成的三角形相似。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，還包括：

接收單元，用于接收對所述當前顯示的所述監控圖像的縮放信息；

確定單元，用于根據所述當前顯示的所述監控圖像的分辨率，以及所述當前顯示的所述監控圖像的縮放信息，確定所述所需顯示的監控圖像的分辨率。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，所述接收單元，具體用于接收觸控單元發送的所述當前顯示的所述監控圖像的分辨率的縮放信息。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，所述處理單元，具體用于根據相鄰的兩臺所述攝像機拍攝的對應的監控范圍的所述局部監控圖像，確定相鄰的兩臺所述攝像機生成的所述局部監控圖像之間的邊緣圖像數據；對確定出的所述邊緣圖像數據進行插值或均化處理后，與所述局部監控圖像進行合成所述監控區域對應的監控圖像。

本發明有益效果如下：

本發明實施例提供的一種監控顯示方法及裝置，包括：根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各攝像機與監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離；將各攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成監控區域對應的監控圖像，并進行顯示。由于通過根據監控圖像的分辨率，自動調整拍攝該監控區域的攝像機的數量、拍攝角度和拍攝距離，可以使各攝像機采集到清晰的縮放后的局部監控圖像；再通過將各局部監控圖像進行合成，即可得到縮放后的監控圖像，進而可以顯示出縮放后的監控圖像。因此，實現了監控圖像的自動縮放顯示。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的監控顯示方法的流程圖；

圖2a為本發明實施例提供的通過采用單臺攝像機對監控區域進行拍攝的示意圖；

圖2b為本發明實施例提供的通過采用多臺攝像機對監控區域進行拍攝的示意圖；

圖3為本發明實施例提供的調整各攝像機的拍攝角度和拍攝距離的示意圖；

圖4為本發明實施例提供的兩個攝像機對應獲取的局部監控圖像的疊加圖示意圖；

圖5為本發明實施例提供的攝像機進行內部聚焦的示意圖；

圖6為本發明實施例提供的一幀獲取的兩個RGB像素點陣示意圖；

圖7為本發明實施例提供的獲取邊緣圖像數據的列范圍的流程圖；

圖8為本發明實施例提供的一幀合成后的RGB像素點陣示意圖；

圖9為本發明實施例提供的合成監控圖像的流程圖；

圖10為本發明實施例提供的對合成的監控圖像進行同步顯示的流程圖；

圖11為本發明實施例提供的監控顯示裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明實施例提供的監控顯示方法及裝置的具體實施方式進行詳細地說明。

本發明實施例提供的一種監控顯示方法，如圖1所示，具體可以包括以下步驟：

S101、根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各攝像機與監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離；

S102、將各攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成監控區域對應的監控圖像，并進行顯示。

具體地，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，由于通過根據監控圖像的分辨率，自動調整拍攝該監控區域的攝像機的數量、拍攝角度和拍攝距離，可以使各攝像機采集到清晰的縮放后的局部監控圖像；再通過將各局部監控圖像進行合成，即可得到縮放后的監控圖像，進而可以顯示出縮放后的監控圖像。因此，實現了監控圖像的自動縮放顯示。

一般地，要達到顯示監控圖像細節的效果，需要在物理上能夠采集足夠多的數據。于是，在本發明實施例提供的監控顯示方法中提出了在感光區域分辨率不變的條件下，通過增加攝像機的數量來達到提高監控圖像的分辨率的效果。例如，如圖2a所示，假設互補金屬氧化物半導體Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)的感光區域的分辨率為960*540，對應拍攝的監控圖像的顯示分辨率即為960*540。現在要將監控圖像的顯示分辨率達到1920*1080，如圖2b所示，則需要選擇四個相同的攝像機，并將監控圖像分割為四個區域，每個區域單獨由一個攝像機負責拍攝。然后將四個攝像機對應采集的局部監控圖像進行合成，從而得到分辨率為1920*1080的監控圖像。當然，在實際應用時，可基于同樣的原理，針對監控圖像所需的不同顯示分辨率采用不同數量的攝像機。

于是，在具體實施時，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法的步驟S101根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各攝像機與監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離，具體可以通過以下方式實現：

在確定所需顯示的監控圖像的分辨率與當前顯示的監控圖像的分辨率不同時，根據當前顯示的監控圖像的分辨率與所需顯示的監控圖像的分辨率之間的縮放比例，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量；

調整各攝像機與對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離，使在各攝像機的拍攝廣角一致的情況下，各攝像機與對應的監控范圍之間構成的三角形與使用單臺攝像機拍攝監控區域時構成的三角形相似。

例如如圖3所示，以兩個攝像機拍攝監控區域為例進行說明。為簡便起見，在圖3中將攝像頭點化處理，并將監控區域線化處理。在雙點的拍攝廣角一致的情況下，調整雙點與對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離，以使雙點與對應的監控范圍之間構成的三角形A和B，與使用單點拍攝監控區域時構成的三角形C相似。

具體地，為了確定所需顯示的監控圖像的分辨率，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，步驟S101的具體實施方式中在確定所需顯示的監控圖像的分辨率與當前顯示的監控圖像的分辨率不同之前，還可以包括以下步驟：

接收對當前顯示的監控圖像的縮放信息；

根據當前顯示的監控圖像的分辨率，以及當前顯示的監控圖像的縮放信息，確定所需顯示的監控圖像的分辨率。

進一步地，為了實現人機交互，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，步驟接收對當前顯示的監控圖像的縮放信息，具體可以通過以下方式實現：

接收觸控單元發送的當前顯示的監控圖像的縮放信息，即用戶可以通過觸控單元發送關于當前顯示的監控圖像的縮放信息。此外，用戶還可以通過鼠標選擇性地進行監控圖像的縮放，在此不做限定。

具體地，由于在各攝像機分別采集對應的監控范圍的局部監控圖像后，不可避免會存在邊緣圖像數據的問題，因此，在本發明實施例提供的上述監控顯示方法中，步驟S102中將各攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成監控區域對應的監控圖像，具體可以通過以下方式實現：

根據相鄰的兩臺攝像機拍攝的對應的監控范圍的局部監控圖像，確定相鄰的兩臺攝像機生成的局部監控圖像之間的邊緣圖像數據；

對確定出的邊緣圖像數據進行插值或均化處理后，與局部監控圖像進行合成監控區域對應的監控圖像。

例如如圖4所示，以兩個攝像機拍攝監控區域為例進行說明。圖4所示的分別為兩個攝像機對應采集的局部監控圖像的疊加圖：其中，斜線部分為疊加的邊緣圖像。并且，如圖5所示，攝像機可使用微控制系統合理進行內部聚焦，在景深可控范圍內進行調試聚焦點的位置，從而得到清晰的局部監控圖像。

假設兩個攝像機在某一個采集時刻，對應采集的一幀局部監控圖像的像素點陣以RGB方式存儲，如圖6所示。圖6中左邊所示，為其中一個攝像機采集的像素點陣數據Img1[m,n,3]，圖6中右邊所示，為另一個攝像機對應的像素點陣數據Img2[m,n,3]，其中，m表示行數據，n表示列數據，3表示RGB三維分量。為簡單起見，以R矩陣為例進行邊緣圖像數據的識別和處理。即根據R1[m,n]和R2[m,n]對R分量數據進行比較，從而獲取邊緣圖像數據的列范圍。

具體地，可根據如圖7所示的方法獲得邊緣圖像數據的列范圍，即根據處理函數F(x)依次判斷R像素點陣數據R1[m,n]和R2[m,n]之間各行各列數據的空間距離是否在經驗值區間(-δ，+δ)內，進而判斷出邊緣圖像數據的列范圍p。需要說明的是，圖7所示的處理過程為最全的處理方式，在實際應用中，還可以根據監控圖像的像素點陣數據的取值空間，按照最簡化處理方式，例如僅僅選擇任意一個顏色的像素點陣數據的取值空間的其中幾行進行數據判斷，從而快速獲得p值。

進一步地，在獲取邊緣圖像數據的列范圍后，還需要對列范圍內的邊緣圖像數據的合理性進行判斷，并對不合理的邊緣圖像數據進行處理。例如，假設像素點陣數據為四位存儲，在獲取一幀數據時，一個攝像機拍攝的邊緣圖像數據為數組a＝{{0101，0000，0011，1100}，{0000，0011，0010，0000}，{1111，1010，1101，0010}}，另一個攝像機拍攝的邊緣圖像數據為數組b＝{{0001，0010，0010，1100}，{0000，0011，0010，0000}，{1001，1011，0011，0101}}，根據處理函數F(x)的一個具體表達式Δs＝Σ(a²-b²)，計算兩組數據的空間距離中的最短空間距離是否在|δ|的范圍內，從而判斷出邊緣圖像數據的取值范圍。若最短空間距離不在區間|δ|內，則確定該最短空間距離對應的邊緣圖像數據不合理。對于這些個別不合理的邊緣圖像數據，在此為了方便處理，可以根據該不合理的邊緣圖像數據與其前后兩行、上下兩列的邊緣圖像數據的相關性，進行平滑處理。例如，假設不合理的邊緣圖像數據發生在Img[a,b,3]處，則可以使用如下公式進行處理:

Img[a,b,3]＝(Img[a-1,b,3]+Img[a+1,b,3]+Img[a,b+1,3]+Img[a,b-1,3])/4，從而得到列范圍對應的合理的邊緣圖像數據。

通過上述方法獲取邊緣圖像數據的列范圍后，并根據圖像合成的相關算法進行均化處理，最終得到如圖8所示的一幀完整的監控圖像。此時合成的這幀圖像的像素點陣數據為Img[m,2n-p,3]，其中，p為邊緣圖像數據的列范圍，該邊緣圖像的像素點陣數據為m行p列，即：Brim[m,p,3]。

當然，在實際應用中，還可以通過插值等其他方法對邊緣圖像數據進行處理，在此不做限定。

如此，合成一幀完整的監控圖像后，如圖9所示，還可以重復上述合成一幀完整的監控圖像的步驟，以對多幀監控圖像進行合成，最終完成對各攝像機采集的不同時刻的局部監控圖像的合成。

在得到合成的監控圖像后，一般地，如圖10所示，還需要對監控圖像進行同步化處理。假設監控圖像由n個攝像機拍攝的局部監控圖像合成得到，第一個攝像機拍攝的局部監控圖像數據的向量為f1(t)，第二個攝像機拍攝的局部監控圖像數據的向量為f2(t)，依次類推，則可以得到合成的監控圖像數據的向量f(t)＝f1(t)+f2(t))+…+fn(t)。f(t)包含了行列信息，從而可根據f(t)的大小按照25幀每秒進行計算出行頻大小，選擇合適同步時鐘進行監控圖像數據輸出。當然，也可以根據不同顯示器進行選擇不同輸出格式，在此不做限定。

基于同一發明構思，本發明實施例還提供了一種監控顯示裝置，由于本發明實施例提供的監控顯示裝置與上述監控顯示方法解決問題的原理相似，因此，該監控顯示裝置的實施可以參見上述監控顯示方法的實施，重復之處不再贅述。

本發明實施例提供的一種監控顯示裝置，如圖11所示，包括：

調整單元111，用于根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各攝像機與監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離；

處理單元112，用于將各攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成監控區域對應的監控圖像，并進行顯示。

具體地，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，如圖11所示，調整單元111，包括：控制元件1111，驅動元件1112，以及與各攝像機一一對應連接的位移電機1113和角度移動電機1114；

控制元件1111，用于在確定所需顯示的監控圖像的分辨率與當前顯示的監控圖像的分辨率不同時，根據當前顯示的監控圖像的分辨率與所需顯示的監控圖像的分辨率之間的縮放比例，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量；

驅動元件1112，驅動各位移電機1113調整對應的各攝像機與對應的監控范圍的拍攝角度，驅動各角度移動電機1114調整對應的各攝像機與對應的監控范圍的拍攝距離，使在各攝像機的拍攝廣角一致的情況下，各攝像機與對應的監控范圍之間構成的三角形與使用單臺攝像機拍攝監控區域時構成的三角形相似。

具體地，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，如圖11所示，還可以包括：

接收單元113，用于接收對當前顯示的監控圖像的縮放信息；

確定單元114，用于根據當前顯示的監控圖像的分辨率，以及當前顯示的監控圖像的縮放信息，確定所需顯示的監控圖像的分辨率。

具體地，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，如圖11所示，接收單元113，具體用于接收觸控單元115發送的當前顯示的監控圖像的分辨率的縮放信息。

具體地，在本發明實施例提供的上述監控顯示裝置中，處理單元112，具體用于根據相鄰的兩臺攝像機拍攝的對應的監控范圍的局部監控圖像，確定相鄰的兩臺攝像機生成的局部監控圖像之間的邊緣圖像數據；對確定出的邊緣圖像數據進行插值或均化處理后，與局部監控圖像進行合成監控區域對應的監控圖像。

本發明實施例提供的上述監控顯示方法及裝置，包括：根據所需顯示的監控圖像的分辨率，調整對監控區域進行拍攝的攝像機的數量，以及各攝像機與監控區域中對應的監控范圍的拍攝角度和拍攝距離；將各攝像機拍攝到的對應的監控范圍的局部監控圖像合成監控區域對應的監控圖像，并進行顯示。由于通過根據監控圖像的分辨率，自動調整拍攝該監控區域的攝像機的數量、拍攝角度和拍攝距離，可以使各攝像機采集到清晰的縮放后的局部監控圖像；再通過將各局部監控圖像進行合成，即可得到縮放后的監控圖像，進而可以顯示出縮放后的監控圖像。因此，實現了監控圖像的自動縮放顯示。

此外，由于用戶可以通過觸控單元向接收單元發送關于監控圖像的縮放信息，因此，實現了人機交互的效果。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。