一种一主多从式智能视频监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了监控领域内的一种一主多从式智能视频监控装置，包括主摄像机和若干从摄像机，所述主摄像机和从摄像机与图像采集单元相连，所述图像采集单元与视频处理器模块连接，所述视频处理器模块分别与外设单元、图像显示单元以及从摄像机控制单元相连，所述从摄像机控制单元与若干从摄像机相连，所述视频处理器模块用于对图像采集单元传输的图像进行处理；可以使得主摄像机与从摄像机相互配合，有利于对目标的情况进行掌握和监控，既无需单独设立更多的主摄像机或者更换高清摄像机，有无需消耗大量的人力对监控画面的判读，节约了资源，提高了监控效率，本实用新型专利技术可以用于需要进行安全监控的区域。

【技术实现步骤摘要】
一种一主多从式智能视频监控装置
本技术涉及一种视频监控装置，特别涉及一种一主多从式智能视频监控装置。
技术介绍
当前，在视频监控领域中，视频监控装置主要由单一的摄像机构成，即：由单一的摄像机负责固定地点的拍摄，这样的监控系统往往表现出监控范围小、清晰度不高等特点，功能上不能兼顾广视角与局部细节特征获，虽然可以增加分布摄像机的数量、更换高清摄像机来进行改善，但是这样则增加了成本，又需要消耗大量人力来对监控画面进行判读，并且依靠人力对视频内容进行分析，效率低下，易出错，除实时监控外，视频监控系统还需要担负事后查证工作，通常情况下事后查证都依赖人工在数据服务器中检索，费时费力，易错过重要信息，这种做法极大地浪费了资源，所以提出一种更高效的监控装置及其控制方法具有重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种一主多从式智能视频监控装置，可以使得主摄像机与从摄像机相互配合，有利于对目标的情况进行掌握和监控，既无需单独设立更多的主摄像机或者更换高清摄像机，有无需消耗大量的人力对监控画面的判读，节约了资源，提高了监控效率。为实现上述目的，本技术提供了一种一主多从式智能视频监控装置，包括主摄像机和若干从摄像机，所述主摄像机和从摄像机与图像采集单元相连，所述图像采集单元与视频处理器模块连接，所述视频处理器模块分别与外设单元、图像显示单元以及从摄像机控制单元相连，所述从摄像机控制单元与若干从摄像机相连；所述视频处理器模块用于对图像采集单元传输的图像进行处理；所述图像采集单元用于对主摄像机和从摄像机图像的采集；所述从摄像机控制单元包括从摄像机控制器，所述从摄像机控制器的输入端与视频处理器模块相连，输出端与从摄像机相连从，所述从摄像机控制器用于将视频处理器模块的处理结果发送给从摄像机控制器，并调度从摄像机进行监控；所述外设单元用于通过视频处理器模块手动控制从摄像机进行监控；所述图像显示单元包括显示器，用于将视频处理器模块传输的图像通过显示器进行显示。与现有技术相比，本技术的有益效果在于，上述视频处理器模块、图像采集单元、从摄像机控制单元以及外设单元为硬件模块，通过主摄像机进行监控，当出现需要跟踪观察的目标时，通过视频处理器将主摄像机拍摄的信息反馈给从摄像机控制器，从摄像机控制器控制从摄像机对目标多范围多角度地持续跟踪抓拍，可以使得主摄像机与从摄像机相互配合，有利于对目标的情况进行掌握和监控，既无需单独设立更多的主摄像机或者更换高清摄像机，有无需消耗大量的人力对监控画面的判读，节约了资源，提高了监控效率，本技术可以用于需要进行安全监控的区域。作为本技术的进一步改进，所述图像采集单元包括视频采集卡，所述视频采集卡的输入端与主摄像机以及若干从摄像机相连，输出端通过USB通讯模块一与视频处理器模块相连，这样可以使得主、从摄像机拍摄的图像更好更快地传递给视频处理器模块。作为本技术的进一步改进，所述外设单元包括鼠标和键盘，所述鼠标和键盘通过USB通讯模块二与视频处理器模块相连，所述显示器通过显示器通讯模块与视频处理器模块相连，这样可以通过鼠标和键盘能够更方便地手动对从摄像机进行调度，并且显示器显得图像更加清晰准确。作为本技术的进一步改进，所述视频处理模块通过以太网通讯模块来与数据中心相连，用于将视频处理模块处理后的图像数据发送给数据中心进行存储，所述数据中心可进行数据的检索分类，这样可以使得视频处理器模块处理后的图像数据能够得到很好的保存，以便于事后对图像数据进行检索查证。为了实现上述目的，本技术还提供了一主多从式智能视频监控的控制方法，包括以下步骤：步骤1，通过摄像机标定法，获取摄像机转换矩阵K0，K1，K2…Kn；步骤2，通过主从摄像机坐标转换方法，获取主从摄像机坐标转换矩阵T1，T2，T3…Tn；步骤3，使用三帧差分法，获取运动目标在主摄像机图像坐标系中的质心坐标(U0,V0)；步骤4，根据质心坐标(U0,V0)、摄像机转换矩阵以及主从摄像机坐标转换矩阵，计算物体在从摄像机坐标系中的世界坐标(XW1，YW1，ZW1)；步骤5，根据角度换算公式求得从摄像机需要转动的角度θX和θY；步骤6，根据转动角度θX和θY，控制从摄像机转动并对目标进行抓拍。与现有技术相比，本技术的有益效果在于，采用摄像机标定法，获取摄像机转换矩阵；依据摄像机转换矩阵，计算出摄像点的位置坐标；依据主从摄像机的坐标转换矩阵，求得主摄像机图像中的物体在从摄像机图像坐标系中的坐标；将坐标转换为从摄像机云台运动参数；控制从摄像机对目标进行抓拍，提高了智能监控系统的性能，能够完全脱离人力进行全自动视频监控，节省人力，并且数据中心具有分类检索的功能，便于事后查证，本技术可以用于需要进行安全监控的区域。作为本技术的进一步改进，所述摄像机标定法为BP神经网络摄像机标定法，这样可以提高摄像机转换矩阵数据的准确性，使得从摄像机抓拍的精度更高。作为本技术的进一步改进，所述主从摄像机坐标转换方法为ICP空间坐标转换法，这样可以提高主从摄像机坐标转换矩阵的准确性，使得从摄像机抓拍的精度更高。作为本技术的进一步改进，所述三帧差分法获取质心坐标具体步骤如下：步骤3.1，选取主摄像机视频图像序列中连续三帧图像；步骤3.2，分别计算相邻两帧的差分图像；步骤3.3，将差分图像通过选取适当的阈值进行二值化处理；步骤3.4，在每一个像素点得到的二值图像进行逻辑与运算，获取共同部分，从而获得运动目标的轮廓信息；步骤3.5，使用向量法计算其在主摄像机图像坐标系中的质心坐标；这样可以更好地求得质心坐标，确保质心坐标的准确性。作为本技术的进一步改进，所述物体在从摄像机坐标系中的世界坐标计算步骤如下：步骤4.1，使用摄像机转换矩阵K将物体的质心坐标转换为物体在主摄像机坐标系中的世界坐标；步骤4.2，使用主从摄像机坐标转换矩阵T，将物体在主摄像机坐标系中的世界坐标转换为在从摄像机坐标系中的世界坐标；这样可以很好地求得从摄像机坐标系中的世界坐标，进一步提升从摄像机的抓拍精度。作为本技术的进一步改进，所述三角转换公式包括θX＝arcsin(X/2r)和θY＝arcsin(Y/2r)，通过三角运算求得从摄像机视觉中心轴到物体位置的相对位移(X,Y)，再经三角转换公式求得从摄像机需要转动的角度θX和θY，这样可以很方便准确地求得从摄像机转动的角度，确保从摄像机在抓拍目标的时候角度更加精确，拍摄的图像更加清晰准确。附图说明图1为本专利技术结构图。图2为本专利技术图像采集单元框图。图3为本专利技术视频处理模块框图。图4为本专利技术USB通讯模块电路图。图5为本专利技术电源电路图。图6为本专利技术显示器电路图。图7为本专利技术以太网模块电路图。图8为本专利技术控制方法流程图。图9为本技术主摄像机、从摄像机以及世界坐标转换示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明：如图1-7所示的一种一主多从式智能视频监控装置，包括主摄像机和若干从摄像机，主摄像机和从摄像机与图像采集单元相连，图像采集单元与视频处理器模块连接，视频处理器模块分别与外设单元、图像显示单元以及从摄像机控制单元相连，从摄像机控制单元与若干从摄像机相连；视频处理器模块用于对图像采集单元传输的图像进行处理；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一主多从式智能视频监控装置，其特征在于：包括主摄像机和若干从摄像机，所述主摄像机和从摄像机与图像采集单元相连，所述图像采集单元与视频处理器模块连接，所述视频处理器模块分别与外设单元、图像显示单元以及从摄像机控制单元相连，所述从摄像机控制单元与若干从摄像机相连；所述视频处理器模块用于对图像采集单元传输的图像进行处理；所述图像采集单元用于对主摄像机和从摄像机图像的采集；所述从摄像机控制单元包括从摄像机控制器，所述从摄像机控制器的输入端与视频处理器模块相连，输出端与从摄像机相连从，所述从摄像机控制器用于将视频处理器模块的处理结果发送给从摄像机控制器，并调度从摄像机进行监控；所述外设单元用于通过视频处理器模块手动控制从摄像机进行监控；所述图像显示单元包括显示器，用于将视频处理器模块传输的图像通过显示器进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种一主多从式智能视频监控装置，其特征在于：包括主摄像机和若干从摄像机，所述主摄像机和从摄像机与图像采集单元相连，所述图像采集单元与视频处理器模块连接，所述视频处理器模块分别与外设单元、图像显示单元以及从摄像机控制单元相连，所述从摄像机控制单元与若干从摄像机相连；所述视频处理器模块用于对图像采集单元传输的图像进行处理；所述图像采集单元用于对主摄像机和从摄像机图像的采集；所述从摄像机控制单元包括从摄像机控制器，所述从摄像机控制器的输入端与视频处理器模块相连，输出端与从摄像机相连从，所述从摄像机控制器用于将视频处理器模块的处理结果发送给从摄像机控制器，并调度从摄像机进行监控；所述外设单元用于通过视频处理器模块手动控制从摄像机进行监控；所述图像显示单元包括显示器，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志波，张懿，张越，李敬，龚张杰，郭笑言，薛莲，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32