[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

说明书

一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，包括如下技术步骤：3D建模；建立等效平面模型；测量镜屏距与物距，判断其对建模的实际影响；3D定位，坐标转换计算过程；3D定位的画框变倍分析；观察区域投射，设置隐私遮挡功能；得出结论，编写代码；该发明考虑实际结构差异和靶面差异，基于几何光学理论建立一个符合实际的数学模型算法，以达到优化3D定位的效果，同时方便后续隐私遮挡功能的开发。

技术领域

本发明涉及监控技术领域，特别是一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，在高速球与ptz bullet等带云台的机型中，实现3D定位与隐私遮挡。

背景技术

目前，在监控技术领域，市场上带云台的产品中，普遍存在3D定位效果不佳和隐私遮挡效果不理想的问题，其结构简单，设计不科学，导致了短期内，无法通过单一的结构设计解决该技术难题；

例如：一种基于PTZ监控摄像机的3D定位方法及装置，申请号：201410114204.8，该发明提供了一种基于PTZ监控摄像机的3D定位方法，所述方法包括：采集PTZ监控摄像机拍摄到的实景视频画面；设置标定所感兴趣区域大小以及缩放方式；获取图像传感器成像平面上的目标中心点的二维物理坐标以及所述PTZ监控摄像机的光轴相对于目标中心点的水平和垂直方向夹角；根据所述水平和垂直方向夹角对应调整摄像机云台电机；根据设置的感兴趣区域大小以及缩放方式计算缩放比例，并相应控制摄像机镜头变倍缩放，得到感兴趣区域的高分辨率图像；该专利存在以下技术缺陷：

1.没有考虑到产品实际结构的差异和靶面差异；

2.硬件和结构的相关误差没有建模实验，匹配较差：

3.不具备隐私遮挡的具体实现方式，功能单一不全；

4.过于使用最基本的函数算法，不具有创造性先进计算；

发明内容

本发明的目的是，提供一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，该算法采用精确的建模设计，丰富的理论支撑，有效的克服了现有技术中，有关3D定位效果不佳的问题，还加入了隐私遮挡算法设计，大大提高了监控技术的质量飞跃，该算法设计简单，易于推广，工作安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明提供一种带云台的网络摄像机实现3D定位与隐私遮挡的算法，考虑实际结构差异和靶面差异，基于几何光学理论建立一个符合实际的数学模型算法，以达到优化3D定位的效果，同时方便后续隐私遮挡功能的开发，具体的，包括如下技术步骤：

步骤一、3D建模；

首先，硬件与结构设计要求，包括如下3点设计；

1、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；

2、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；

3、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，如图1和图2所示：由于靶面中心并不位于中心点，需考虑实际结构的位置确定转动中心点A，故实际靶面中心点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，其中物距参数为根据实际情况波动；

作为一种举例说明，所述物距参数默认值为10M；

进一步的，Q：实际物体所在的点；P:物体在等效镜面上的位置；D:靶面中心点线；GU：物距；面：OLMN：等效镜片；G:等效镜片中心点；

作为一种举例说明，由于转动中心点并不一定处于焦点和光点的连线上，所以面OLMN并不一定与圆相切；