三维监控系统及其快速部署方法技术方案

本发明专利技术涉及视频监控技术，公开了一种三维监控系统及其快速部署方法。本发明专利技术中，在虚拟场景和监控视频中，分别通过输入设备获取两个相对应的点集合，由此得到虚拟场景和监控视频的映射关系，再据此映射关系生成叠加显示到虚拟场景中的视频网格，能够在不进行摄像机内外参标定的基础上，实现三维监控系统的快速部署，并且对三维监控场景与实际监控场所的匹配准确性要求也有所降低，将在保证监控视频叠加到虚拟场景中的效果的前提下，大大降低系统的部署难度。

【技术实现步骤摘要】
三维监控系统及其快速部署方法
本专利技术涉及视频监控技术，特别涉及三维监控系统及其快速部署方法。
技术介绍
三维监控系统打破了传统的视频监控系统分镜头割裂画面显示的局限，将孤立的摄像头有机地融合到三维实景中，实现了对整个现场的三维实时监控。三维监控系统不仅可以将摄像头采集到的实时视频进行实时的三维融合，同时可以将已存储的摄像头历史视频进行三维历史视频回溯，能够直观地、全景地呈现历史事件的发生始末，大大提升了事件查询效率。当前的三维监控系统，一般包括：建立与监控场所相对应的三维虚拟场景，根据摄像设备在监控场所中的实际位置在虚拟场景中添加虚拟摄像装置，依据视频参数信息确定视频在虚拟场景中的投影关系，构建虚拟场景漫游系统。专利技术人在研发过程中发现，现有技术存在如下不足：三维监控系统需要实现通过标定等方式获取摄像设备的内外参数，并且摄像设备在虚拟场景中的投影关系是一一对应的，部署时不够方便、灵活。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维监控系统及其快速部署方法，在实现三维监控系统的快速部署的同时，大大降低系统的部署难度。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种三维监控系统的快速部署方法，包括以下步骤：显示监控场所的虚拟场景和监控视频；从输入设备获取在虚拟场景中选取的N个点，以作为第一点集合，并且，从输入设备获取在监控视频中选取的N个点，以作为第二点集合，其中，N大于2，第一点集合中各点分别与第二点集合中各点一一对应以形成虚拟场景和监控视频的第一映射关系；根据第一映射关系生成第一视频网格，该第一视频网格的纹理为监控视频的至少一部分；将第一视频网格叠加显示在虚拟场景中。本专利技术的实施方式还公开了一种三维监控系统，包括：显示模块，用于显示监控场所的虚拟场景和监控视频；获取模块，用于从输入设备获取在虚拟场景中选取的N个点，以作为第一点集合，并且，从输入设备获取在监控视频中选取的N个点，以作为第二点集合，其中，N大于2，第一点集合中各点分别与第二点集合中各点一一对应以形成虚拟场景和监控视频的第一映射关系；生成模块，用于根据第一映射关系生成第一视频网格，该第一视频网格的纹理为监控视频的至少一部分；以及叠加模块，用于将第一视频网格叠加显示在虚拟场景中。本专利技术实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：在虚拟场景和监控视频中，分别通过输入设备获取两个相对应的点集合，由此得到虚拟场景和监控视频的映射关系，再据此映射关系生成叠加显示到虚拟场景中的视频网格，能够在不进行摄像机内外参标定的基础上，实现三维监控系统的快速部署，并且对三维监控场景与实际监控场所的匹配准确性要求也有所降低，将在保证监控视频叠加到虚拟场景中的效果的前提下，大大降低系统的部署难度。进一步地，在第一和第二点集合中各包含至少4个区域边缘的特征点，由这些特征点确定被叠加到虚拟场景中视频图像的边缘，即使在复杂场景下，监控视频的画面边缘部分也能够与虚拟场景较好吻合，不会严重失真。进一步地，在对第一点集合、第二点集合三角化后进行视频叠加，可以将第一点集合中的三维特征点投影到第二点集合构成的二维空间中，以更准确地进行监控视频叠加。进一步地，判断第一点集合的三角形网格的任意两条边的夹角与第二点集合的对应三角形网格的两条边的夹角差异是否在预定阈值内，可以使监控视频画面通过映射后变形较小。进一步地，在虚拟场景中对于同一路监控视频生成多个视频网格，可以对同一路监控视频的内部进行精确权限控制，并且可有效减小因特征点过多导致的视频映射边缘畸变较大的问题。附图说明图1是本专利技术第一实施方式中一种三维监控系统的快速部署方法的流程示意图；图2是本专利技术第一实施方式中一种三维监控系统的快速部署方法的流程示意图；图3是本专利技术第二实施方式中一种三维监控系统的快速部署方法中对点集合进行三角化的示意图；图4是本专利技术第二实施方式中一种三维监控系统的快速部署方法的流程示意图；图5是本专利技术第二实施方式中一种三维监控系统的快速部署方法中选取特征点和生成网格模型的流程示意图；图6是本专利技术第二实施方式中一种三维监控系统的结构示意图；图7是本专利技术第三实施方式中一种三维监控系统的结构示意图；图8是本专利技术第四实施方式中一种三维监控系统中生成模块的结构示意图。具体实施方式在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。本专利技术第一实施方式涉及一种三维监控系统的快速部署方法。图1是该三维监控系统的快速部署方法的流程示意图。如图1所示，该三维监控系统的快速部署方法包括以下步骤：在步骤101中，显示监控场所的虚拟场景和监控视频。可以理解，相应于该监控场所，预先建立上述虚拟场景。在该监控场所的不同位置处布置有一个或多个摄像设备，可以在多个窗口中同时显示在该监控场所中布置的所有摄像设备的监控视频，也可以仅在一个窗口中显示一个摄像设备的监控视频。此后进入步骤102，从输入设备获取在虚拟场景中选取的N个点，以作为第一点集合，并且，从输入设备获取在监控视频中选取的N个点，以作为第二点集合，其中，N大于2，第一点集合中各点分别与第二点集合中各点一一对应以形成虚拟场景和监控视频的第一映射关系。可以理解，输入设备可以是鼠标、触摸板、触摸屏、或手写笔等等。在虚拟场景和监控视频中可以使用同一个输入设备选取点，也可以使用不同的输入设备选取点，例如，在虚拟场景中使用鼠标选取点，在监控视频中使用触摸屏选取点。作为可选实施方式，上述第一点集合用于选择上述虚拟场景中的第一区域，上述第二点集合用于选择上述监控视频中的第二区域。上述第一点集合和上述第二点集合中分别包含至少4个位于所选择的第一区域和第二区域边缘的特征点，例如门的四个角点等。在第一和第二点集合中各包含至少4个区域边缘的特征点，由这些特征点确定被叠加到虚拟场景中视频图像的边缘，即使在复杂场景下，监控视频的画面边缘部分也能够与虚拟场景较好吻合，不会严重失真。此外，可以理解，在其它例子中，第一点集合中可以有3个或多于4个的位于所选择的图像边缘的特征点，第二点集合同样如此。优选地，第一点集合和第二点集合中分别至少1个位于所选择的第一区域和第二区域内部的特征点，例如门把手。此外，可以理解，在其它例子中，第一点集合中可以没有，也可以有多个的位于所选择的第一区域内部的特征点，第二点集合同样如此。此后进入步骤103，根据第一映射关系生成第一视频网格，该第一视频网格的纹理为监控视频的至少一部分。可以理解，视频网格为用于承载监控视频画面的网格模型，视频数据作为该网格的纹理实时更新，实现视频在虚拟场景中的融合。此后进入步骤104，将第一视频网格叠加显示在虚拟场景中。在虚拟场景和监控视频中，分别通过输入设备获取两个相对应的点集合，由此得到虚拟场景和监控视频的映射关系，再据此映射关系生成叠加显示到虚拟场景中的视频网格，能够在不进行摄像机内外参标定的基础上，实现三维监控系统的快速部署，并且对三维监控场景与实际监控场所的匹配准确性要求也有所降低，将在保证监控视频叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维监控系统的快速部署方法，其特征在于，包括以下步骤：显示监控场所的虚拟场景和监控视频；从输入设备获取在所述虚拟场景中选取的N个点，以作为第一点集合，并且，从输入设备获取在所述监控视频中选取的N个点，以作为第二点集合，其中，N大于2，所述第一点集合中各点分别与所述第二点集合中各点一一对应以形成所述虚拟场景和所述监控视频的第一映射关系；根据所述第一映射关系生成第一视频网格，该第一视频网格的纹理为所述监控视频的至少一部分；将所述第一视频网格叠加显示在所述虚拟场景中。

【技术特征摘要】
1.一种三维监控系统的快速部署方法，其特征在于，包括以下步骤：显示监控场所的虚拟场景和监控视频；从输入设备获取在所述虚拟场景中选取的N个点，以作为第一点集合，并且，从输入设备获取在所述监控视频中选取的N个点，以作为第二点集合，其中，N大于2，所述第一点集合中各点分别与所述第二点集合中各点一一对应以形成所述虚拟场景和所述监控视频的第一映射关系；根据所述第一映射关系生成第一视频网格，该第一视频网格的纹理为所述监控视频的至少一部分；将所述第一视频网格叠加显示在所述虚拟场景中。2.根据权利要求1所述的三维监控系统的快速部署方法，其特征在于，所述第一点集合用于选择所述虚拟场景中的第一区域，所述第二点集合用于选择所述监控视频中的第二区域；所述第一点集合和所述第二点集合中分别包含至少4个位于所选择的第一区域和第二区域边缘的特征点。3.根据权利要求1所述的三维监控系统的快速部署方法，其特征在于，所述第一点集合用于选择所述虚拟场景中的第一区域，所述第二点集合用于选择所述监控视频中的第二区域；所述第一点集合和所述第二点集合中分别包含至少1个位于所选择的第一区域和第二区域内部的特征点。4.根据权利要求1所述的三维监控系统的快速部署方法，其特征在于，在根据所述第一映射关系生成第一视频网格的步骤中包括以下步骤：分别对所述第一点集合、所述第二点集合进行三角化，以生成三角形网格；根据所述第一映射关系将所述第二点集合的三角形网格的监控视频作为纹理叠加到所述第一点集合的相应三角形网格，以生成第一视频网格。5.根据权利要求4所述的三维监控系统的快速部署方法，其特征在于，在分别对所述第一点集合、所述第二点集合进行三角化，以生成三角形网格的步骤后，在根据所述第一映射关系将所述第二点集合的三角形网格的监控视频作为纹理叠加到所述第一点集合的相应三角形网格，以生成第一视频网格的步骤前，包括以下步骤：判断所述第一点集合的三角形网格的各两条边的夹角与所述第二点集合的对应三角形网格的两条边的夹角的差异是否小于预定阈值；若所述第一点集合的三角形网格的各两条边的夹角与所述第二点集合的对应三角形网格的两条边的夹角的差异小于所述预定阈值，根据所述第一映射关系将所述第二点集合的三角形网格的监控视频作为纹理叠加到所述第一点集合的相应三角形网格，以生成第一视频网格。6.根据权利要求1至5中任一项所述的三维监控系统的快速部署方法，其特征在于，在所述显示监控场所的虚拟场景和监控视频的步骤后，还包括以下步骤：从输入设备获取所述虚拟场景中选取的N个点，以作为第三点集合，并且，从输入设备获取在同一个所述监控视频中选取的N个点，以作为第四点集合，其中，N大于2，所述第三点集合中各点分别与所述第四点集合中各点一一对应以形成所述虚拟场景和所述监控视频的第二映射关系；根据所述第二映射关系生成第二视频网格，该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王全占，李亮，林耀冬，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33