专利名称：一种ptz摄像机瞬时光学就位系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种由广角摄像机与PTZ摄像机构成的双摄像系统及其方法，尤其涉及一种PTZ摄像机瞬时光学就位系统及其方法。
背景技术：
在道路交通，小区或建筑安保等越来越多的领域中使用了由广角摄像机与PTZ摄像机构成的双摄像系统。其中广角摄像机用于拍摄大范围的广域视频，而PTZ摄像机则可以调整焦距拍摄清晰的局部放大视频。当用户发现广角摄像机拍摄的广域视频中有感兴趣的目标对象时，需要切换至覆盖目标对象的PTZ摄像机所拍摄的清晰画面。然而现有技术中，用户需要利用键盘来进行上述操作，操作十分麻烦，而且需要手动调整PTZ摄像机的焦距，可能延误观察目标对象的最佳时机。具体参照图3所示，现有技术中PTZ球机采用的是键盘操作方法，用户通过实体键盘或者软件虚拟键盘进行“上”、“下”、“左”、“右”、“放大”、“缩小”等操作。通过键盘操作的方法，用户想要摄像机镜头对准某一个感兴趣的区域并且放大，需要反复进行“上”、 “下”、“左”、“右”、“放大”、“缩小”等等操作，一般需要十几秒钟甚至几十秒钟。因此，有必要提出一种新的双摄像系统以解决上述技术缺陷。
发明内容
本发明旨在提供一种PTZ摄像机瞬时光学就位系统及其方法，通过前置处理装置能够瞬时将用户在广域视频图像上截取或点击的图像转换为PTZ运动控制指令从而获得经PTZ摄像机光学放大后的图像。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为提供一种PTZ摄像机瞬时光学就位系统，包括广角摄像机，用于拍摄大场景视域内的广角视频；PTZ摄像机，用于拍摄大场景视域内的局部放大视频；操作维护平台，设于用户端，供用户对广角摄像机的拍摄图像中感兴趣的目标对象进行截取或点击；前置处理装置，与操作维护平台、所述广角摄像机以及所述PTZ摄像机通信连接，用于接收所述用户指令、在广角摄像机及PTZ摄像机间建立坐标关系映射并确定PTZ摄像机的放大倍数从而对PTZ摄像机进行运动控制。较佳地，所述前置处理装置包括坐标映射模块，用于根据用户指令在广角摄像机及PTZ摄像机间建立坐标关系映射并确定PTZ摄像机的放大倍数；以及PTZ运动控制模块， 与所述坐标映射模块通信连接，用于根据坐标映射模块产生的坐标关系映射及放大倍数生成相应的运动指令，使PTZ摄像机的画面中心对准目标对象的位置中心。较佳地，所述PTZ摄像机瞬时光学就位系统还包括管理服务器，与所述操作维护平台通信连接以及所述前置处理装置，用于接收用户的指令并将用户指令分发给所述前置处理装置进行处理；视频采集模块，所述与广角摄像机及PTZ摄像机连接，用于获取广角摄像机及PTZ摄像机拍摄的视频；图像处理模块，与所述视频采集模块以及所述坐标映射模块通信连接，用于对摄像机镜头造成的光学畸变进行矫正；以及RS232/R485转换装置，与所述PTZ运动控制装置以及PTZ摄像机通信连接，用于将PTZ运动控制模块生成的运动指令传送至PTZ摄像机使PTZ摄像机进行相应调整。较佳地，所述PTZ摄像机的放大倍数根据以下公式确定fPTZ = min { α w，α h} · fffAC其中，min{aw，a J表示在^和ah中选取值较小的，而
权利要求
1.一种PTZ摄像机瞬时光学就位系统，其特征在于，包括广角摄像机，用于拍摄大场景视域内的广角视频；PTZ摄像机，用于拍摄大场景视域内的局部放大视频；操作维护平台，设于用户端，供用户对广角摄像机的拍摄图像中感兴趣的目标对象进行截取或点击；前置处理装置，与操作维护平台、所述广角摄像机以及所述PTZ摄像机通信连接，用于接收所述用户指令、在广角摄像机及PTZ摄像机间建立坐标关系映射并确定PTZ摄像机的放大倍数从而对PTZ摄像机进行运动控制。
2.如权利要求1所述的PTZ摄像机瞬时光学就位系统，其特征在于，所述前置处理装置包括坐标映射模块，用于根据用户指令在广角摄像机及PTZ摄像机间建立坐标关系映射并确定PTZ摄像机的放大倍数；以及PTZ运动控制模块，与所述坐标映射模块通信连接，用于根据坐标映射模块产生的坐标关系映射及放大倍数生成相应的运动指令，使PTZ摄像机的画面中心对准目标对象的位置中心。
3.如权利要求2所述的PTZ摄像机瞬时光学就位系统，其特征在于，还包括管理服务器，与所述操作维护平台通信连接以及所述前置处理装置，用于接收用户的指令并将用户指令分发给所述前置处理装置进行处理。
4.如权利要求3所述的PTZ摄像机瞬时光学就位系统，其特征在于，还包括视频采集模块，所述与广角摄像机及PTZ摄像机连接，用于获取广角摄像机及PTZ摄像机拍摄的视频；图像处理模块，与所述视频采集模块以及所述坐标映射模块通信连接，用于对摄像机镜头造成的光学畸变进行矫正；以及RS232/R485转换装置，与所述PTZ运动控制装置以及PTZ摄像机通信连接，用于将PTZ 运动控制模块生成的运动指令传送至PTZ摄像机使PTZ摄像机进行相应调整。
5.如权利要求1至4中任一项所述的PTZ摄像机瞬时光学就位系统，其特征在于，所述 PTZ摄像机的放大倍数根据以下公式确定fpxz = min{aw, a J · fffAC其中，min{aw，a J表示在^和a h中选取值较小的，而f-是广角摄像机的焦距，sw■和shwa。分别是广角摄像机图像传感器的长和宽，SWptz 和Shptz分别是PTZ摄像机图像传感器的长和宽，Wwac和hwa。分别是广角摄像机全幅画面的长和宽，Wtogrt和htmgrt分别是需要放大的目标在广角摄像机画面中的长和宽，fPTZ是PTZ摄像机的焦距。
6. 一种PTZ摄像机瞬时光学就位方法，其特征在于，包括步骤1)用户对广角摄像机的拍摄图像中感兴趣的目标对象进行截取或点击；2)根据用户指令在广角摄像机及PTZ摄像机间建立坐标关系映射并根据广角摄像机的焦距、广角摄像机图像传感器的长和宽、PTZ摄像机图像传感器的长和宽、广角摄像机全幅画面的长和宽、需要放大的目标在广角摄像机画面中的长和宽来确定PTZ摄像机的放大倍数；以及3)根据产生的坐标关系映射及放大倍数生成相应的运动指令，控制PTZ摄像机的画面中心对准目标对象的位置中心。
7.如权利要求6所述的PTZ摄像机瞬时光学就位方法，其特征在于，所述步骤1)由用户在操作维护平台用鼠标完成；所述步骤幻由前置处理装置中坐标映射模块完成；所述步骤3)由前置处理装置中PTZ运动控制模块完成。
8.如权利要求8所述的PTZ摄像机瞬时光学就位方法，其特征在于，所述步骤2)中所述PTZ摄像机的放大倍数根据以下公式确定
9.如权利要求8所述的PTZ摄像机瞬时光学就位方法，其特征在于，还包括由前置处理装置中图像处理模块对摄像机镜头造成的光学畸变进行矫正的步骤。
10.如权利要求9所述的PTZ摄像机瞬时光学就位方法，其特征在于，还包括由管理服务器接收用户的指令并将用户指令分发给所述前置处理装置进行处理的步骤。
全文摘要
提供一种PTZ摄像机瞬时光学就位系统包括广角摄像机，拍摄大场景视域内的广角视频；PTZ摄像机，拍摄大场景视域内的局部放大视频；操作维护平台，供用户对广角摄像机的拍摄图像进行截取或点击；前置处理装置，接收所述用户指令、在广角摄像机及PTZ摄像机间建立坐标关系映射并确定PTZ摄像机的放大倍数。还提供一种PTZ摄像机瞬时光学就位方法包括用户对广角摄像机的拍摄图像进行截取或点击；在广角摄像机及PTZ摄像机间建立坐标关系映射并确定PTZ摄像机的放大倍数；控制PTZ摄像机对准目标对象。本发明能将用户截取或点击的广域视频图像转换为PTZ运动控制指令从而获得经PTZ摄像机光学放大后的图像，操作便捷、处理快速。
文档编号H04N5/225GK102231799SQ20111017835
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者刘海川, 张昕, 楼冬明 申请人:上海芯启电子科技有限公司