一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法，包括如下步骤：S1：确定出监控场地中监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角；S2：根据监控圈的垂直视场角和水平视场角，获取每个监控圈视场所对应的地面面积，确定出监控场地中每个监控圈中所有的监控预置点；S3：将每个监控预置点对应的垂直视场角、水平视场角和垂直倾角进行编号，并存储在预置点信息库中；S4：通过预置点信息库，确定出监控目标在监控场地中的具体位置。本发明专利技术解决了利用定点监控系统获取待测图像时预置点人工布设复杂、困难的问题，确定了目标相对摄像机的位置，提高了在检测后人工核对目标的效率，实现了定点视频监控的闭环检测。

A Target Location Method Based on Optimal Preset Point Layout in Fixed-Point Video Surveillance

【技术实现步骤摘要】
一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法
本专利技术涉及目标定位
，尤其涉及一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法。
技术介绍
当今社会，土地是人类赖以生存和发展的宝贵自然资源，土地资源的可持续利用是人类社会持续发展的基石。在人口日益膨胀的今天，尤其是在我国，土地承受着巨大的压力，人地关系日趋紧张，愈发需要合理的监管体系对土地利用现状进行监管。而随着近年来视频监控设备的大量普及和视频监控图像处理技术的极大提升，定点视频监控已成为土地违法占用现状监管的一大重要方法。定点视频监控是指派遣执法人员人工监控视频画面，以获得土地使用情况。但是随着视频数据的增多、巡查范围变广，致使工作难度变大，上百路监控摄像机预置点布设和现场审核花费的时间也更多，并且不可避免地会有疏漏的地方，难以实现对土地违法用地的实时监察。特别是如今建设水平的创新及材料的普及，部分违章建筑安装变得十分简单，几个小时便可建好一座大棚等简易建筑，而一旦违章建筑物没能及时发现，建成后的拆除将变得更加困难，额外增大了土地执法的各方面成本。也即人工监控视频方式使得漏检率和监控成本同时增加，所以传统的监控方式渐渐地被取代。针对于上述问题，结合摄像机分辨率优先的无死角预置点布设要求，急需进行预置点高分辨布设的方案研究和监控图像中目标的自动定位研究。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有视频监控中预置点布设复杂、困难的问题，本专利技术提出一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法。技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法，所述方法具体包括如下步骤：S1：根据监控设备的位置和焦距，获取监控设备在对每个监控圈进行监控时，监控设备的镜头与垂直方向之间的夹角，将所述夹角作为监控场地中监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，其中以所述监控设备为圆心，所述监控设备在以垂直倾角对监控场地进行监控时，在所述监控场地中所能监控到的最远距离为半径画圆，所述圆为监控场地中的监控圈，所述监控设备的垂直倾角发生变化时，所述监控设备在监控场地中所能监控到的最远距离也发生变化，从而能够获取多个监控圈；S2：根据监控圈的垂直视场角和水平视场角，获取每个监控圈视场所对应的地面面积，同时确定出监控场地中每个监控圈中所有的监控预置点；S3：通过监控圈的垂直视场角和水平视场角、所述监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，确定出每个监控预置点对应的垂直视场角、水平视场角和垂直倾角，将每个所述监控预置点对应的垂直视场角、水平视场角和垂直倾角进行编号，并将所述编号的数据存储在同一个信息库中，所述信息库作为预置点信息库；S4：监控图像通过所述预置点信息库，确定出监控目标在所述监控场地中的具体位置。进一步地讲，所述步骤S1将夹角作为监控场地中监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，具体如下：S1.1：根据监控设备的位置和焦距的最高倍率，获取在监控场地中第一个监控圈处，监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，具体为：其中：κ为在第一个监控圈处监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，L为第一个监控圈与监控设备之间的水平距离，H为监控设备离地面的高度；S1.2：根据监控设备靶面的水平尺寸和垂直尺寸，获取每个监控圈的垂直视场角和水平视场角，具体为：其中：αi为第i个监控圈的水平视场角，βi为第i个监控圈的垂直视场角，u为监控设备靶面的水平尺寸，v为监控设备靶面的垂直尺寸，f为监控设备的焦距，Qi为第i个监控圈中监控设备焦距的放大倍率；S1.3：通过所述监控圈的垂直视场角，确定出所述监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，具体为：其中：θ1为监控设备在第一个监控圈中所对应的垂直倾角，θi为监控设备在第i个监控圈中所对应的垂直倾角，β1为第一个监控圈的垂直视场角，βi为第i个监控圈的垂直视场角，κ为在第一个监控圈处监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，n为监控圈的个数。进一步地讲，所述步骤S2确定出监控场地中每个监控圈中所有的监控预置点，具体如下：S2.1：根据监控圈的垂直视场角和水平视场角，获取每个监控圈与监控设备之间的水平距离、每个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，具体为：其中：Li为第i个监控圈与监控设备之间的水平距离，L1为第一个监控圈与监控设备之间的水平距离，Wi为第i个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，W1为第一个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，H为监控设备离地面的高度，κ为在第一个监控圈处监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，αi为第i个监控圈的水平视场角，βi为第i个监控圈的垂直视场角，n为监控圈的个数；S2.2：通过所述每个监控圈与监控设备之间的水平距离、每个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，确定出每个监控圈视场所对应的地面面积，具体为：其中：Si为第i个监控圈视场所对应的地面面积，Li为第i个监控圈与监控设备之间的水平距离，Wi为第i个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度；S2.3：将第一个监控圈中监控设备焦距的倍率设置为监控设备焦距的最大倍率，通过第一个监控圈视场所对应的地面面积、第i个监控圈视场所对应的地面面积，将在第n个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数、在第一个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数进行比较，确定出每个监控圈中监控设备焦距的最小倍率；S2.4：通过所述监控圈中监控设备焦距的最小倍率，获取所述监控圈视场所对应的地面面积，在监控圈中任意位置设置第一个监控预置点，以所述监控圈视场所对应的地面面积为相邻监控预置点之间的间隔距离，在所述监控圈中以第一个监控预置点为起点逆时针设置其他监控预置点，直至逆时针设置的最后一个监控预置点到监控设备的直线、和第一个监控预置点到监控设备的直线组成的角，小于该监控圈的水平视场角，停止逆时针设置监控预置点；在逆时针设置的最后一个监控预置点和第一个监控预置点的中间位置处，设置所述监控圈中的最后一个监控预置点，确定出所述监控场地中每个监控圈中所有的监控预置点。进一步地讲，所述步骤S2.3确定出每个监控圈中监控设备焦距的最小倍率，具体如下：S2.3.1：将监控设备焦距的最大倍率设置为所述第一个监控圈中监控设备焦距的最小倍率，根据所述第一个监控圈视场所对应的地面面积，获取在第一个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数，具体为：其中：P1为在第一个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数，S1为第一个监控圈视场所对应的地面面积，g1为在第一个监控圈中监控图像的分辨率；S2.3.2：将所述监控设备焦距的最大倍率缩小一倍，并将缩小后的倍率作为第n个监控圈中监控设备焦距的倍率，根据所述第i个监控圈视场所对应的地面面积，获取在第i个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数，具体为：其中：Pi为在第i个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数，Si为第i个监控圈视场所对应的地面面积，gi为在第i个监控圈中监控图像的分辨率；S2.3.3：将所述在第i个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数Pi、在第一个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数P1进行比较，当Pi＜P1,2≤i≤n时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：S1：根据监控设备的位置和焦距，获取监控设备在对每个监控圈进行监控时，监控设备的镜头与垂直方向之间的夹角，将所述夹角作为监控场地中监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，其中以所述监控设备为圆心，所述监控设备在以垂直倾角对监控场地进行监控时，在所述监控场地中所能监控到的最远距离为半径画圆，所述圆为监控场地中的监控圈，所述监控设备的垂直倾角发生变化时，所述监控设备在监控场地中所能监控到的最远距离也发生变化，从而能够获取多个监控圈；S2：根据监控圈的垂直视场角和水平视场角，获取每个监控圈视场所对应的地面面积，同时确定出监控场地中每个监控圈中所有的监控预置点；S3：通过监控圈的垂直视场角和水平视场角、所述监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，确定出每个监控预置点对应的垂直视场角、水平视场角和垂直倾角，将每个所述监控预置点对应的垂直视场角、水平视场角和垂直倾角进行编号，并将所述编号的数据存储在同一个信息库中，所述信息库作为预置点信息库；S4：监控图像通过所述预置点信息库，确定出监控目标在所述监控场地中的具体位置。...

【技术特征摘要】
1.一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：S1：根据监控设备的位置和焦距，获取监控设备在对每个监控圈进行监控时，监控设备的镜头与垂直方向之间的夹角，将所述夹角作为监控场地中监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，其中以所述监控设备为圆心，所述监控设备在以垂直倾角对监控场地进行监控时，在所述监控场地中所能监控到的最远距离为半径画圆，所述圆为监控场地中的监控圈，所述监控设备的垂直倾角发生变化时，所述监控设备在监控场地中所能监控到的最远距离也发生变化，从而能够获取多个监控圈；S2：根据监控圈的垂直视场角和水平视场角，获取每个监控圈视场所对应的地面面积，同时确定出监控场地中每个监控圈中所有的监控预置点；S3：通过监控圈的垂直视场角和水平视场角、所述监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，确定出每个监控预置点对应的垂直视场角、水平视场角和垂直倾角，将每个所述监控预置点对应的垂直视场角、水平视场角和垂直倾角进行编号，并将所述编号的数据存储在同一个信息库中，所述信息库作为预置点信息库；S4：监控图像通过所述预置点信息库，确定出监控目标在所述监控场地中的具体位置。2.根据权利要求1所述的一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法，其特征在于，所述步骤S1将夹角作为监控场地中监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，具体如下：S1.1：根据监控设备的位置和焦距的最高倍率，获取在监控场地中第一个监控圈处，监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，具体为：其中：κ为在第一个监控圈处监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，L为第一个监控圈与监控设备之间的水平距离，H为监控设备离地面的高度；S1.2：根据监控设备靶面的水平尺寸和垂直尺寸，获取每个监控圈的垂直视场角和水平视场角，具体为：其中：αi为第i个监控圈的水平视场角，βi为第i个监控圈的垂直视场角，u为监控设备靶面的水平尺寸，v为监控设备靶面的垂直尺寸，f为监控设备的焦距，Qi为第i个监控圈中监控设备焦距的放大倍率；S1.3：通过所述监控圈的垂直视场角，确定出所述监控设备在每个监控圈中所对应的垂直倾角，具体为：其中：θ1为监控设备在第一个监控圈中所对应的垂直倾角，θi为监控设备在第i个监控圈中所对应的垂直倾角，β1为第一个监控圈的垂直视场角，βi为第i个监控圈的垂直视场角，κ为在第一个监控圈处监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，n为监控圈的个数。3.根据权利要求1或2所述的一种基于定点视频监控中预置点最优布设的目标定位方法，其特征在于，所述步骤S2确定出监控场地中每个监控圈中所有的监控预置点，具体如下：S2.1：根据监控圈的垂直视场角和水平视场角，获取每个监控圈与监控设备之间的水平距离、每个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，具体为：其中：Li为第i个监控圈与监控设备之间的水平距离，L1为第一个监控圈与监控设备之间的水平距离，Wi为第i个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，W1为第一个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，H为监控设备离地面的高度，κ为在第一个监控圈处监控设备的视场上界和垂直方向之间的角度，αi为第i个监控圈的水平视场角，βi为第i个监控圈的垂直视场角，n为监控圈的个数；S2.2：通过所述每个监控圈与监控设备之间的水平距离、每个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度，确定出每个监控圈视场所对应的地面面积，具体为：其中：Si为第i个监控圈视场所对应的地面面积，Li为第i个监控圈与监控设备之间的水平距离，Wi为第i个监控圈视场上界的水平视场角在监控场地中对应的实际宽度；S2.3：将第一个监控圈中监控设备焦距的倍率设置为监控设备焦距的最大倍率，通过第一个监控圈视场所对应的地面面积、第i个监控圈视场所对应的地面面积，将在第n个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数、在第一个监控圈中监控设备每平方米显示的像素个数进行比较，确定出每个监控圈中监控设备焦距的最小倍率；S2.4：通过所述监控圈中监控设备焦距的最小倍率，获取所述监控圈视场所对应的地面面积，在监控圈中任意位置设置第一个监控预置点，以所述监控圈视场...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小国，王宇，高烨，刘启汉，张开心，王慧青，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32