[发明专利]一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法

权利要求书

1.一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，其特征在于，包括如下技术步骤：

步骤一、3D建模；

首先，保证镜头变焦时，中心点保持不变，即镜头光心处与靶面中心处在一条直线上；硬件需能获取sensor靶面中心点与整个云台的转动中心点的水平偏差值与竖直偏差值；结构与硬件需保持图像视野的水平面和转动的水平面一致；

其次，正式建模，考虑实际结构的位置确定转动中心点A，实际靶面中心点C的转动轨迹为球面，焦点的转动轨迹也为球面，内球面即为焦点的运动面；

最后，等效镜片的中心点的运动轨迹看做外球面，坐标系依据实际的情况建立，其中物距参数根据实际情况波动；

步骤二、建立等效平面模型；

以俯视图再建立一个平面模型，靶面中心相对转动中心点转动的过程中，靶面中心的变化轨迹等效为一个内圆，再将等效镜片的转动轨迹画出，得出外圆；镜头变焦后焦点的位置也同时变化中；

作为一种举例说明，所述3D建模的模型中需明确确定的参数包括：转动中心的角度偏差值么和长度，靶面中心点轨迹，焦距值。

步骤三、测量镜屏距与物距，判断其对建模的实际影响；采用调整镜屏距的计算值来确认实际3D定位的效果，以此测出一个合适的值；不同物距的物体如在当前画面中处于同一位置，转动后，会分散开，越远的物体越靠近旁边；

步骤四、3D定位，坐标转换计算过程；

点击画面上任一物体，通过计算，产生一个新的PTZ值来转动云台将该物体移动到视野的中心点；或者任意选取画面上某个区域，将该区域的中心点移到画面中心，再放大该区域填充整个画面或者缩小该区域使得原先视野大小等同于选取区域大小；

步骤五、3D定位的画框变倍分析；

采用3D定位的画框功能选取阴影区，根据步骤四中的的坐标转换计算方法，选取区域的中心点优化的移到视野中，如果画框方式为由左往右拉，则增大倍率，使得选取区域填满整个画面；如画框方式为从右往左拉，则降低倍率，使得当前画面变成画框区域一样大小的画面；

由之前的推论，得出：视场角θ＝arctan(靶面长度/2/镜屏距)*2＝arctan(实际视野宽度/2/物距)*2；

且物距和靶面长度为已知，可得：

靶面长度*物距＝实际视野宽度*镜屏距

所以得出新的结论：实际视野变化的倍率与镜屏距变化的倍率成反比；而镜屏距已制表存储在内存中，由此即可实现较准确的将当前视野的大小进行变化；

步骤六、观察区域投射，设置隐私遮挡功能；

设置遮挡区域，然后在PTZ值变化的同时，遮挡块也同时更新，挡住原先设置的区域；功能数学模型为，将设置区域的实际坐标换算出来并保存，根据当前转动角度，将该区域投射到sensor靶面所在的平面，截取该投射区域在靶面区域的平行四边形，更新遮挡区域，如投射区域已碰到边界，则将投射区域扩大为长方形；

步骤七、得出结论，编写代码；

将3D定位和隐私遮挡的功能接口独立封装，功能函数单独放于lens_space.c中。

2.根据权利要求1所述的一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，其特征在于，步骤一中所述物距参数默认值为10M。

3.根据权利要求1所述的一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，其特征在于，步骤二中设置所述靶面中心与转动中心点起始的角度偏差值∠α为0。

4.根据权利要求1所述的一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，其特征在于，所述坐标转换计算过程的基本参数设定为：转动中心点A(0,0,0)；当前焦距e,当前角度为(P0，T0)；点击的画面位置坐标256*256(a,b)，该处的物距为d，当前靶面宽高为(w0,h0)，转动中心偏差角为α，偏差值为g；E₁D₁为靶面示意图；FG为等效镜面，∠α和线ɡ根据实际结构值获取。