[发明专利]基于视频地图与增强现实的犯罪现场还原方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市安全管理技术领域，特别涉及一种基于视频地图与增强现实的犯罪现场还原方法。

背景技术

通过技术手段重现犯罪现场，在公安办案、法庭取证、培训教学中具有重要意义。然而，目前所采取的手段通常是通过传统摄像、拍照和画图等方法，具有一定的局限性，例如无法直观地表现物体之间的空间关系、需添加大量文字说明解释、无法反映现场三维真实效果、不能响应交互式控制、对于重现人物和场景结合的模拟犯罪无能为力等。

而现有技术通过视频监控可以捕获视频数据，再通过视频测绘与坐标化，将监控视频按其空间位置，投影到电子地图上，形成视频地图，并可按照视频内容与空间位置进行交互查询与追踪定位目标对象。

另外，增强现实技术是结合计算机图形学、图像处理、机器视觉等技术，通过显示设备、图形设备、传感器、跟踪器、交互工具等设备，利用虚拟图像、视频和文字信息来对真实场景进行增强的一种技术，实现真实世界和虚拟世界的融合，使用户如在真实环境中自然实时交互。

因此，将视频监控网络与增强现实技术相结合，可以来直观的表现犯罪现场的真实效果及空间关系，重现犯罪场景。

发明内容

本发明旨在克服现有犯罪现场还原的技术无法直观表现的真实效果、反映物体之间的空间关系等技术缺陷，提供一种基于视频地图与增强现实的犯罪现场还原方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供基于视频地图与增强现实的犯罪现场还原方法，包括以下步骤：

S1、基于空间位置信息，建立坐标化的城市视频监控网络，获取包含位置信息的视频，并将各视频监控设备以及数据服务器相互关联；

S2、获取视频目标在所述城市视频监控网络中不同帧的地理坐标值，形成所述视频目标的移动轨迹；

S3、基于所述空间位置信息，将所述视频及所述视频目标投影到电子地图上，并将所述视频及所述视频目标进行角度变换及垂直拉伸处理，形成立体化的城市视频地图；

S4、根据所述视频及所述视频目标在城市视频地图上的真实场景，建立包含增强信息的虚拟对象，将所述虚拟对象与所述城市视频地图上的真实场景融合，来增强现实；

S5、将所述增强现实的信息显示给用户，并与所述用户交互，根据交互信息变换所述增强信息。

一些实施例中，所述步骤S1包括以下几个步骤：

S11、测绘获取城市中各视频监控设备的地理坐标，以所述各视频监控设备为中心，根据监控范围，建立视频监控网络的空间坐标系；

S12、选择所述各视频监控设备的监控范围中的特征点，进行测绘，获取其他地面部分的位置信息，形成坐标化的视频监控网络；

S13、将所述各视频监控设备及服务器相互关联，获取包含地理位置信息的视频。

一些实施例中，所述步骤S11中，采用三维激光扫描仪、水准仪、GPS手持机、钢尺、秒表、经纬仪等测绘仪器，来对各视频监控设备的地理坐标进行测绘。

一些实施例中，所述步骤S2包括：

S21、根据所述视频目标的像素点坐标，获取所述视频目标的地理坐标值；

S22、通过所述城市视频监控网络，追踪所述视频目标，形成所述视频目标的移动轨迹。

一些实施例中，所述步骤S3包括：

S31、将所述视频监控网络所获取的包含有地理位置信息的所述视频及所述视频目标视频分解为若干连续静态视频集合；

S32、选择所述连续静态视频集合中的关键位置点，并在分解后的视频中沿分解路径选取视频关键帧；

S33、按照街景模式，以拍摄点为中心坐标，按视频拍摄方位及视频监控网络的空间坐标系中视频的地理位置坐标，投影到球形坐标系中，生成一条沿移动路径的视频流空间；

S34、通过显示屏在电子地图上对所述视频流空间中的视频进行连续、动态的视频显示与查询。

一些实施例中，所述步骤S4包括：

S41、获取城市地图上真实场景的视频数据，并根据真实场景的视频内容，建立增强信息；

S42、建立所述视频的真实地理坐标信息与虚拟空间坐标系的转换关系，将虚拟对象合并到视频数据的真实场景对应的位置上，并通过显示设备显示虚拟对象与真实场景融为一体的信息。

一些实施例中，S51、将所述增强现实的信息通过头盔、立体眼镜、投影显示器、移动显示器或电脑显示器显示给用户；