基于电子地图的摄像机可视区域展示方法及系统.pdf

1、10申请公布号CN104052960A43申请公布日20140917CN104052960A21申请号201310082457722申请日20130315H04N7/18200601G09B29/0020060171申请人杭州海康威视系统技术有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区东流路700号海康科技园1号楼72发明人户军赵均树熊敏74专利代理机构北京德琦知识产权代理有限公司11018代理人周华霞王丽琴54发明名称基于电子地图的摄像机可视区域展示方法及系统57摘要本发明公开了基于电子地图的摄像机可视区域展示方法及系统，其中，该方法包括从摄像机获取设置参数；由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机

2、点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向可视范围的位置坐标；由可视范围的位置坐标组合生成可视区域；将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。本发明方案能够实现在电子地图上显示摄像机的可视区域。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图3页10申请公布号CN104052960ACN104052960A1/2页21一种基于电子地图的摄像机可视区域展示方法，其特征在于，该方法包括从摄像机获取设置参数；由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向可视范围的位置坐标；由可视范围的位置坐标组合

3、生成可视区域；将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。2如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向盲区范围的位置坐标；由盲区范围的位置坐标组合生成盲区；将生成的盲区叠加显示在电子地图上。3如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可视区域为梯形区域，所述盲区为三角形区域，所述设置参数包括水平视场角、垂直视场角、俯角和水平角度P；将梯形区域的四个顶点表示为D2、D3、D5和D6；所述进行几何运算，得到摄像机在水平方向可视区域的位置坐标包括由俯角、垂直视场角和立杆高度，计算出三角形的高度和梯形的高度；由三角形的高度、梯

4、形的高度和水平视场角，计算得到R1、R2，R1、R2为梯形上下两底的一半长度；以水平视场角的平分线为X轴，由摄像机点位信息和三角形的高度，计算得到D1的坐标，D1为水平视场角的平分线与梯形上底的交点；由D1和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D2和D3；将D2和D3转换为水平角度P朝向上的坐标；由摄像机点位信息、三角形的高度和梯形的高度，计算得到D4的坐标，D4为水平视场角的平分线与梯形下底的交点；由D4和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D5和D6；将D5和D6转换为水平角度P朝向上的坐标。4如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将生成的可视区域叠加显示在电子地图上之后，该方法还包括接

5、收包含变化值的参数调整信息；由参数调整信息确定出调整参数，将调整参数发送给摄像机按照调整参数进行调整；并根据调整参数对获取的设置参数进行更新，返回执行所述由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算的步骤。5如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参数调整信息包含调整后的焦倍；所述由参数调整信息确定出调整参数包括由焦倍转换得到水平视场角和垂直视场角，将转换得到的水平视场角和垂直视场角作为调整参数。6如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参数调整信息包含水平转动摄像机的角度；所述由参数调整信息确定出调整参数包括由水平转动摄像机的角度计算得到对应的水平角，将计算得到的水平角作为调整参

6、数。7一种基于电子地图的可视区域展示系统，其特征在于，该系统包括设置参数获取单元、运算单元和显示单元；所述设置参数获取单元，从摄像机获取设置参数，传送给所述运算单元；权利要求书CN104052960A2/2页3所述运算单元，接收来自所述设置参数获取单元的设置参数，进行存储；由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向可视区域的位置坐标；由可视范围的位置坐标组合生成可视区域，将生成的可视区域发送给所述显示单元；所述显示单元，将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。8如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述运算单元，还用于由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，

7、进行几何运算，得到摄像机在水平方向盲区的位置坐标；由盲区范围的位置坐标组合生成盲区，将生成的盲区发送给所述显示单元；所述显示单元，还将生成的盲区叠加显示在电子地图上。9如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述可视区域为梯形区域，所述盲区为三角形区域，所述设置参数包括水平视场角、垂直视场角、俯角和水平角度P，将梯形区域的四个顶点表示为D2、D3、D5和D6；所述运算单元，进一步用于由俯角、垂直视场角和立杆高度，计算出三角形的高度和梯形的高度；由三角形的高度、梯形的高度和水平视场角，计算得到R1、R2，R1、R为梯形上下两底的一半长度；以水平视场角的平分线为X轴，由摄像机点位信息和三角形的高度，计

8、算得到D1的坐标，D1为水平视场角的平分线与梯形上底的交点；由D1和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D2和D3；将D2和D3转换为水平角度P朝向上的坐标；由摄像机点位信息、三角形的高度和梯形的高度，计算得到D4的坐标，D4为水平视场角的平分线与梯形下底的交点；由D4和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D5和D6；将D5和D6转换为水平角度P朝向上的坐标。10如权利要求7、8或9所述的系统，其特征在于，该系统还包括调整信息获取单元和调整更新单元；所述调整信息获取单元，接收包含变化值的参数调整信息，发送给所述调整更新单元；所述调整更新单元，由参数调整信息确定出调整参数，将调整参数发送给摄像机

9、按照调整参数进行调整，并根据调整参数对运算单元存储的设置参数进行更新，并指示所述运算单元基于更新后的设置参数进行运算。权利要求书CN104052960A1/5页4基于电子地图的摄像机可视区域展示方法及系统技术领域0001本发明涉及电子地图技术，尤其涉及基于电子地图的摄像机可视区域展示方法及系统。背景技术0002一般地，电子地图显示方案中，只显示地理位置信息。目前，随着需求的不断提高，电子地图显示方案中，不仅显示地理位置信息，还将设置有摄像头的位置在地图中进行显著标识，使显示的内容更加丰富。0003同时，视频数据传递中，摄像机将采集到的视频数据传送给监控客户端，监控客户端将视频数据显示出来，便可

10、获知相应摄像头采集的可视区域范围。0004而现有的电子地图显示方案中，虽然可以显示摄像头的位置，却没有给出摄像头的视图区域，如果要获知摄像头的可视区域，需要在监控客户端中查看相应摄像头的视频画面。0005综上，现有在电子地图中只标出了摄像头的位置，却没有该摄像头的可视区域；随着电子地图技术的迅猛发展，如果能在地图上同时显示出摄像机的可视区域，将进一步满足用户需求；然而，目前还没有这方面的技术。发明内容0006本发明提供了一种基于电子地图的摄像机可视区域展示方法，该方法能够实现在电子地图上显示摄像机的可视区域。0007本发明还提供了一种基于电子地图的可视区域展示系统，该系统能够实现在电子地图上显

11、示摄像机的可视区域。0008一种基于电子地图的摄像机可视区域展示方法，该方法包括0009从摄像机获取设置参数；0010由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向可视范围的位置坐标；0011由可视范围的位置坐标组合生成可视区域；0012将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。0013一种基于电子地图的可视区域展示系统，该系统包括设置参数获取单元、运算单元和显示单元；0014所述设置参数获取单元，从摄像机获取设置参数，传送给所述运算单元；0015所述运算单元，接收来自所述设置参数获取单元的设置参数，进行存储；由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算

12、，得到摄像机在水平方向可视区域的位置坐标；由可视范围的位置坐标组合生成可视区域，将生成的可视区域发送给所述显示单元；0016所述显示单元，将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。说明书CN104052960A2/5页50017从上述方案可以看出，本发明中，从摄像机获取设置参数，基于设置参数运算得到摄像机在水平方向可视区域的位置坐标，再由可视区域的位置坐标组合生成可视区域；然后，将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。采用本发明方案，不仅可以在电子地图中显示出摄像头的位置，还可以在地图上同时显示出摄像机的可视区域，从而，直观地将摄像机的可视区域显示在地图上，无需在监控客户端查看相应的视频数据以获知可

13、视区域，这样，简化了操作，也更加丰富了电子地图的信息，进一步满足了需求。附图说明0018图1为本发明基于电子地图的摄像机可视区域展示方法示意性流程图；0019图2为本发明摄像机采集视频数据的实际方位图；0020图3为本发明计算可视区域位置坐标的流程图实例；0021图4为本发明摄像头的可视区域展示示意图例一；0022图5为本发明摄像头的可视区域展示示意图例二；0023图6为本发明基于电子地图的可视区域展示系统结构示意图。具体实施方式0024为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。0025本发明提供了在电子地图上显示摄像机可视区域的方法，参见图1

14、，为本发明方法示意性流程图，其包括以下步骤0026步骤101，从摄像机获取设置参数。0027具体实现时，可视区域展示系统可采用摄像机与监控客户端之间的传输通道，实现对摄像机的访问；在需要时，摄像机通过该传输通道将设置参数发送给可视区域展示系统。0028设置参数包含的具体内容，可根据需要选取。0029步骤102，由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向可视范围的位置坐标。0030可视区域展示系统除了从摄像机获取设置参数外，还可获取进行运算的其他参数，包括摄像机立杆高度和摄像机点位信息，摄像机点位信息即摄影机的立杆所在的位置坐标；其中，摄像机立杆高度和摄像机点

15、位信息，也可由工作人员上传给可视区域展示系统。0031可视范围的坐标位置，可具体为可视区域的各边缘点的坐标。0032步骤103，由可视范围的位置坐标组合生成可视区域。0033步骤104，将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。0034叠加时，可将可视区域进行显著标识，例如采用带有色彩的透明区域进行标识。0035不仅可以在电子地图上显示可视区域，还可显示摄像头的盲区，具体地，该方法包括0036由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向盲区范围的位置坐标；说明书CN104052960A3/5页60037由盲区范围的位置坐标组合生成盲区；0038将生成的盲区叠加显示

16、在电子地图上。0039上述流程中，获取设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息之后，通过几何运算，便可计算得到摄像机在水平方向可视范围和盲区范围的位置坐标。该计算方法多种，可根据需要设置，下面举一实例进行说明0040该实例中，可视区域为梯形区域，盲区为三角形区域，所述设置参数包括水平视场角、垂直视场角、俯角T和水平角度P；将梯形区域的四个顶点表示为D2、D3、D5和D6，三角形区域便为M、D2和D3所组成的区域，M为摄像机立杆所在位置。参见图2，为本实例摄像机采集视频数据的实际方位图。图3为本实例计算可视区域位置坐标的流程图，其包括以下步骤0041步骤301，由俯角、垂直视场角和立杆高度，计算

17、出三角形的高度和梯形的高度。00421）三角形的高度0043先求出角度A角度A90俯角垂直视场角的一半；俯角，即垂直视场角的平分线与地面的夹角，如图所示；0044然后求出三角形的高度三角形的高度立杆高度TANA。00452）梯形的高度0046先求出角度B角度B俯角垂直视场角的一半；0047然后求出梯形的高度梯形的高度立杆高度CTANB三角形的高度。0048步骤302，由三角形的高度、梯形的高度和水平视场角，计算得到R1、R2，R1、R2为梯形上下两底的一半长度。0049R1三角形的高度TAN水平视场角的一半；0050R2（三角形的高度梯形的高度）TAN水平视场角的一半。0051步骤303，以水

18、平视场角的平分线为X轴，由摄像机点位信息和三角形的高度，计算得到D1的坐标，D1为水平视场角的平分线与梯形上底的交点；由D1和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D2和D3；将D2和D3转换为水平角度P朝向上的坐标。0052图中，D1和D4为水平视场角的平分线与梯形两平行边的交点。已知摄像机的点位信息（MAPPOINT），摄像机点位信息包括摄像机的横坐标MAPPOINTX和摄像机的纵坐标MAPPOINTY。先计算出D1的坐标，D1的横坐标表示为D1X，纵坐标表示为D1Y0053D1XMAPPOINTX三角形高度；0054D1YMAPPOINTY。0055计算出D1，由三角形公式，便可计算出去D

19、2、D3坐标。此时得到的D2和D3，是以水平视场角的平分线为X轴计算而来的。而摄像机设置有0度角，且摄像机当前相对于0度角的朝向为水平角；因此，需要将D2和D3转换为水平角度P朝向上的坐标，该转换为本领域技术人员易于实现的几何坐标转换，这里不赘述。0056步骤304，由摄像机点位信息、三角形的高度和梯形的高度，计算得到D4的坐标，D4为水平视场角的平分线与梯形下底的交点；由D4和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D5和D6；将D5和D6转换为水平角度P朝向上的坐标。0057与步骤303计算D2和D3的方法类似地，由MAPPOINT、三角形的高度和梯形高度可计算得到D4，进而由三角形公式变可计

20、算得到D5、D6的坐标，这里不再一一赘述。说明书CN104052960A4/5页70058之后，便可在电子地图上生成盲区和可视区域，具体包括0059A、生成三角形区域（盲区）0060由摄像机的点位信息、点D2和D3，组合生成三角形区域。0061B、生成梯形区域（可视区域）0062由点D2、D3、D5和D6，组合生成梯形区域。0063C、最后，将三角形区域和梯形区域进行组合，加载到电子地图上。0064如图4所示，为摄像头可视区域的展示示意图实例，图中，将摄像头展示在电子地图的实际位置，其中的白色三角形部分为盲区，灰色梯形部分为可视区域。0065将生成的盲区和可视区域叠加显示在电子地图上之后，还可

21、对设置参数进行调整，以实现对摄像头的控制，具体包括0066接收包含变化值的参数调整信息；0067由参数调整信息确定出调整参数，将调整参数发送给摄像机按照调整参数进行调整；并根据调整参数对获取的设置参数进行更新，返回执行图1流程中的102步骤，以同时调整电子地图上的盲区和可视区域。0068所述参数调整信息可根据需要设置，例如包含调整后的焦倍；相应地，所述由参数调整信息确定出调整参数包括由焦倍转换得到水平视场角和垂直视场角，将转换得到的水平视场角和垂直视场角作为调整参数。焦倍决定了水平视场角和垂直视场角的取值，确定焦倍后，结合某些设置参数便可计算出水平视场角和垂直视场角，结合的设置参数包括摄像机的

22、焦距、摄像机中图像传感器（CCD，CHARGECOUPLEDDEVICE）的水平宽度和CDD的水平高度；该计算为已有技术，这里不多赘述。0069再如，所述参数调整信息包含水平转动摄像机的角度；所述由参数调整信息确定出调整参数包括由水平转动摄像机的角度计算得到对应的水平角，将计算得到的水平角作为调整参数。具体地，假设正东方向为0度角，且顺时针方向为正方向，当前水平角为90度，即朝向正南方向，参数调整信息包含将摄像机在水平方向上顺时针转动90度，计算后得到的水平角则为180度。0070如图5，示出了三个眼睛按钮，用户可对各眼睛按钮进行操作，以实现对摄像头的设置参数进行调整；最右边的眼睛按钮为焦倍调

23、节按钮，例如向左拖动可调大焦倍，向右拖动可调小焦倍；中间的眼睛按钮为水平角调节按钮，用户可顺时针或逆时针旋转该眼睛按钮；最左边的眼睛按钮为垂直方向调节按钮，用户可向上或向下拖动该眼睛按钮，以使摄像头在垂直方向进行旋转。0071本发明中，从摄像机获取设置参数，基于设置参数运算得到摄像机在水平方向可视区域的位置坐标，再由可视区域的位置坐标组合生成梯形区域；然后，将生成的梯形区域叠加显示在电子地图上。采用本发明方案，不仅可以在电子地图中显示出摄像头的位置，还可以在地图上同时显示出摄像机的可视区域，从而，直观地将摄像机的可视区域显示在地图上，无需在监控客户端查看相应的视频数据，简化了操作，也更加丰富了

24、电子地图的信息，进一步满足了需求。0072并且，采用本发明方案，在电子地图上进行操作，便可对摄像头进行远程控制，无需实地对摄像机参数进行调整，简便了操作。0073参见图6，为本发明基于电子地图的可视区域展示系统，该系统包括设置参数获取说明书CN104052960A5/5页8单元、运算单元和显示单元；0074所述设置参数获取单元，从摄像机获取设置参数，传送给所述运算单元；0075所述运算单元，接收来自所述设置参数获取单元的设置参数，进行存储；由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向可视区域的位置坐标；由可视范围的位置坐标组合生成可视区域，将生成的可视区域发送

25、给所述显示单元；0076所述显示单元，将生成的可视区域叠加显示在电子地图上。0077较佳地，所述运算单元，还用于由设置参数、摄像机立杆高度和摄像机点位信息，进行几何运算，得到摄像机在水平方向盲区的位置坐标；由盲区范围的位置坐标组合生成盲区，将生成的盲区发送给所述显示单元；0078所述显示单元，还将生成的盲区叠加显示在电子地图上。0079较佳地，所述可视区域为梯形区域，所述盲区为三角形区域，所述设置参数包括水平视场角、垂直视场角、俯角和水平角度P，将梯形区域的四个顶点表示为D2、D3、D5和D6；0080所述运算单元，进一步用于0081由俯角、垂直视场角和立杆高度，计算出三角形的高度和梯形的高度

26、；0082由三角形的高度、梯形的高度和水平视场角，计算得到R1、R2，R1、R为梯形上下两底的一半长度；0083以水平视场角的平分线为X轴，由摄像机点位信息和三角形的高度，计算得到D1的坐标，D1为水平视场角的平分线与梯形上底的交点；由D1和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D2和D3；将D2和D3转换为水平角度P朝向上的坐标；0084由摄像机点位信息、三角形的高度和梯形的高度，计算得到D4的坐标，D4为水平视场角的平分线与梯形下底的交点；由D4和水平视场角计算得到梯形上底的两个顶点D5和D6；将D5和D6转换为水平角度P朝向上的坐标。0085较佳地，该系统还包括调整信息获取单元和调整更新单

27、元；0086所述调整信息获取单元，接收包含变化值的参数调整信息，发送给所述调整更新单元；0087所述调整更新单元，由参数调整信息确定出调整参数，将调整参数发送给摄像机按照调整参数进行调整，并根据调整参数对运算单元存储的设置参数进行更新，并指示所述运算单元基于更新后的设置参数进行运算。0088以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。说明书CN104052960A1/3页9图1图2说明书附图CN104052960A2/3页10图3图4说明书附图CN104052960A103/3页11图5图6说明书附图CN104052960A11