[发明专利]在工业过程中操作遥控相机的方法

说明书

技术领域

本发明描述一种用于来自工业控制系统内的视频监视系统的设计和操作的系统和方法。具体而言，本发明涉及借助工厂的精确的3D模型来计算哪些相机对加工工厂内的具体位置具有无障碍视线，该3D模型包括所有现场装备和各相机或者视频监控相机的位置。 

背景技术

在工业工厂中的过程控制领域中一贯需要关于过程装备和过程对象的信息。除了过程监视装备、温度传感器、压力传感器等之外，视频成像也可以用来提供对象或者过程的实时图像。示出CCTV图像(闭路电视)的显示屏可以布置于对工业工厂的一个或者多个部分进行监视的控制室中。可以显示对生产线或者过程装备的部分进行示出的CCTV图像。转让给Hitachi的US5,095,365描述一种其中根据待监视的设备的工作状态来改变监视频率的异常监视系统。可以通过自动比较模板图像与CCTV相机产生的当前画面来确定异常。 

转让给ABB、标题为Human-machine interface for a controlroom的US 20060241793描述一种其中将对CCTV系统的访问集成到工业控制系统中的工业控制系统。借助使用在该申请中公开的控制系统的人机接口进行选择，可以显示选择的装备、对象或者位置的、来自CCTV系统的图像。 

在具有CCTV监视和可移动相机的当前控制室中，操作者通过遥控并且通过使用操纵杆或者类似于操纵杆的设备来人工操控CCTV相机。另一替代方式是在设计阶段期间将所有预先限定的位 置存储于相机中或者直接作为代码存储于过程图形中。特别是当重新设计过程时，控制各CCTV相机的这些方法相对麻烦和费力。此外，操作员难以操作CCTV相机以改变视图并且难以将新的对象快速带入视图中，这可能牵连到危急情形中的安全问题。 

如今为了实现自动相机控制，需要大量人工设计。需要按照控制对象或者按照控制事件将相机选择和定位与控制对象或者控制事件之间的任一类型联系预先编程到系统中。这在多数情况下通过在相机中存储多个位置来完成。然后将控制系统编程为在检测到某一事件时将命令发送到具体相机。例如，当在区域A中检测到气体报警时，将命令发送到相机99以移动到位置B。这意味着相机仅可以用来自动监视已经预先标识的某些关键装备。如果需要监视系统中尚未预先配置的区域，则操作者将不得不选择适当相机并且将它重定向以人工看管这一区域。当前系统中的这些限制也极大地减少了其灵活性，因为工厂的规模和复杂性常常需要相机更大数目的安装，这需要更多扩展的配置。 

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种形式为如下改进方法的改进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括：使用包括工业设施和相机的3D模型，该3D模型包括与相机的移动范围有关的信息；并且自动确定哪一个或者多个相机在选择的对象的视线中或者可以移动到选择的对象的视线中。 

根据本发明的一个实施例，提供一种形式为如下改进方法的改进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括：使用包括工业设施和相机的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对象的视线中；并且确定需要怎样的相机移动以及摇动、倾斜、变焦距和聚焦设置以便所述一个或者多个相机中的至少一个相机聚焦于 选择的对象。 

根据本发明的另一实施例，提供一种形式为如下改进方法的改进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括：使用包括工业设施和相机的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对象的视线中；并且对在选择的对象的视线中的一个或者多个相机进行排序。 

根据本发明的另一实施例，提供一种形式为如下改进方法的改进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括：使用包括工业设施和相机2的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对象的视线中；并且按照操作者请求来自动移动相机以指向和聚焦于选择的感兴趣的对象。 

根据本发明的另一实施例，提供一种形式为如下改进方法的改进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括：使用包括工业设施和相机2的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对象的视线中；并且从控制系统生成用于移动相机以指向或者聚焦于感兴趣的选择的对象的请求，该请求是报警、事件、过程条件的组中的任一个。