基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法技术

本发明专利技术涉及PTZ技术领域，本发明专利技术旨在解决现有的手动方式设定PTZ扫描路径效率低的问题，提出一种基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，包括以下步骤：将PTZ摄像机与摄像场地对应设置，在摄像场地的空间内确定多个位置点，确定各位置点对应的PTZ路径点，所述PTZ路径点至少包括各位置点对应的PTZ坐标；当PTZ摄像机采集到人脸画面后确定该人脸对应的PTZ坐标；根据各人脸对应的PTZ坐标确定待摄像区域对应的PTZ坐标区域，选取PTZ坐标区域内的所有PTZ路径点，生成能够覆盖PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的PTZ扫描路径。本发明专利技术自动生成PTZ扫描路径，提高了安装部署效率，适用于教室。

PTZ scanning path generation method based on face recognition

【技术实现步骤摘要】
基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法
本专利技术涉及PTZ
，具体来说涉及一种PTZ扫描路径生成方法。
技术介绍
PTZ，即Pan(平移)，Tilt(倾斜)，Zoom(变焦)，是指一种支持全方位(水平方向、垂直方向)移动及镜头变倍、变焦控制的摄像机。PTZ摄像机内置水平方向和垂直方向的两个电机，两个电机所处的角度不同，使得PTZ摄像机朝向不同的角度。在一个场地如教室中部署摄像头，用摄像头获得场地内视频图像，从图像中扫描并识别人脸是一个新型的应用。场地尺寸较大时普通摄像头无法再画面中呈现全部人员的图像，可以改用PTZ摄像机。PTZ摄像机通过内部电机运动改变拍摄角度和放大倍数，从而能够清晰的采集到更广、更远范围的人物图像，进而解决上述问题。对于任何一个场地中的物体，当PTZ摄像机对准这个物体并使之出现在画面中央时，两个电机的偏移角度构成了这个物体的PTZ坐标(x,y)，其中，x表示PTZ摄像机水平方向的电机偏移角度，y表示PTZ摄像机垂直方向的电机偏移角度。PTZ摄像机提供了移动功能，但需要对移动进行控制。在现有技术下，一些PTZ技术方案采用手工的方式定义其移动行为。具体地，通过提供网络接口实现人工设定若干个PTZ坐标和PTZ坐标对应的放大倍数，在运行时PTZ摄像机按照顺序控制电机调整至这些PTZ坐标并保证镜头倍数与PTZ坐标定义的倍数对应，从而形成一条扫描路径。但这种方式存在安装部署效率低下的问题，例如有多个规格不同的场所，则需要对每一个场所进行手动设定，每一次设定花费几到十几分钟。>
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有设定PTZ扫描路径的方式效率低的问题，提出一种基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，包括以下步骤：步骤1.将PTZ摄像机与摄像场地对应设置，在摄像场地的空间内确定多个位置点，所述多个位置点形成的区域至少能够覆盖待摄像区域，确定各位置点对应的PTZ路径点，所述PTZ路径点至少包括各位置点对应的PTZ坐标；步骤2.PTZ摄像机对摄像场地进行全面扫描，当PTZ摄像机采集到人脸画面后确定该人脸对应的PTZ坐标；步骤3.根据各人脸对应的PTZ坐标确定待摄像区域对应的PTZ坐标区域，选取PTZ坐标区域内的所有PTZ路径点，生成能够覆盖PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的PTZ扫描路径。进一步的，为实现位置点的确定，步骤1中，所述在摄像场地的空间内确定多个位置点的方法包括：设置摄像场地的默认规格信息和PTZ摄像机的位置信息，所述默认规格信息至少包括默认长度和默认宽度，所述默认长度不小于摄像场地的实际长度，所述默认宽度不小于摄像场地的实际宽度；根据预设长度间距和预设宽度间距在默认规格摄像场地的一个平面内选取多个位置点，该平面与人脸所在的平面为同一平面。进一步的，为实现各位置点对应的PTZ坐标的确定，步骤1中，所述确定各位置点对应的PTZ路径点的方法包括：根据所述预设长度间距、预设宽度间距、摄像场地的默认规格信息和PTZ摄像机的位置信息分别计算各位置点相对于PTZ摄像机的水平横向距离、水平纵向距离和高度差；根据所述水平横向距离和水平纵向距离分别计算PTZ摄像机的水平偏移角度和位置点相对于PTZ摄像机在墙壁上的垂直线上的垂直距离，根据所述垂直距离和高度差计算PTZ摄像机的垂直偏移角度，根据所述水平偏移角度和垂直偏移角度确定各位置点对应的PTZ坐标。进一步的，为获得合适大小的人脸图像，所述PTZ路径点还包括各位置点对应的镜头放大倍数，确定所述镜头放大倍数的方法包括：根据所述垂直距离和高度差分别计算各位置点与PTZ摄像机的距离信息，根据所述距离信息确定各位置点对应的镜头放大倍数。进一步的，为实现位置点的确定，步骤1中，所述在摄像场地的空间内确定多个位置点的方法还包括：根据PTZ摄像机水平方向的电机和垂直方向的电机的预设角度间隔，在PTZ摄像机所能扫描到的空间区域内选取多个位置点。进一步的，为获得合适大小的人脸图像，所述PTZ路径点还包括各位置点对应的镜头放大倍数，确定所述镜头放大倍数的方法包括：当PTZ摄像机采集到人脸图像时，确定该人脸图像能够在摄像画面中以预设大小显示时该人脸对应的镜头放大倍数，将各位置点的放大倍数设置为距离该位置点最近的人脸对应的放大倍数。进一步的，为避免人脸遗漏，所述步骤2还包括：PTZ摄像机多次对摄像场地进行全面扫描，确定各人脸对应的PTZ坐标。进一步的，为确定人脸对应的PTZ坐标，步骤2中，所述确定该人脸对应的PTZ坐标的方法包括：当PTZ摄像机采集到人脸画面并且人脸位于画面中央时，获取PTZ摄像机两个方向上电机的当前偏移角度，根据两个方向上电机的当前偏移角度形成PTZ坐标，将其作为该人脸对应的PTZ坐标；或者当PTZ摄像机采集到人脸画面后，获取PTZ摄像机两个方向上电机的当前偏移角度，根据画面中人脸与画面中央的相对位置计算角度差值，根据PTZ摄像机两个方向上电机的当前偏移角度和角度差值计算得到该人脸对应的PTZ坐标。进一步的，为生成PTZ扫描路径，步骤3中，所述生成能够覆盖PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的PTZ扫描路径的方法包括：将PTZ坐标区域内的PTZ路径点按任意次序连接，生成能够覆盖PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的PTZ扫描路径；或者将PTZ坐标区域内的PTZ路径点成行连接后再交替地连接相邻行的首尾PTZ路径点，生成能够覆盖PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的PTZ扫描路径。进一步的，为有效对待摄像区域进行扫描摄像，所述步骤3还包括：将所述PTZ坐标区域按预设比例扩大后生成扩大区域，选取所述扩大区域内的所有PTZ路径点，生成能够覆盖扩大区域内的所有PTZ路径点的PTZ扫描路径。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，通过对摄像场地内的人脸进行识别后，自动生成用于对包含所有人脸的待摄像区域进行扫描摄像的扫描路径，用户无需手动设定PTZ扫描路径，减小了安装人员的工作量，提高了安装部署效率。附图说明图1为本专利技术实施例所述的基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所述的用于说明确定位置点对应的PTZ坐标中水平方向电机偏移角度的原理示意图；图3为本专利技术实施例所述的用于说明确定位置点对应的PTZ坐标中垂直方向电机偏移角度的原理示意图；图4为本专利技术实施例所述的选取PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的原理示意图；图5为本专利技术实施例所述的根据PTZ坐标区域生成PTZ扫描路径的原理示意图；附图标记说明：A-PTZ摄像机；B-位置点；x-PTZ摄像机水平电机的偏移角度；y-PTZ摄像机垂直电机的偏移角度；d1-位置点与PTZ摄像机的水平横向距离；d2-位置点与PTZ摄像机的水平纵向距离；d3-位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1.将PTZ摄像机与摄像场地对应设置，在摄像场地的空间内确定多个位置点，所述多个位置点形成的区域至少能够覆盖待摄像区域，确定各位置点对应的PTZ路径点，所述PTZ路径点至少包括各位置点对应的PTZ坐标；/n步骤2.PTZ摄像机对摄像场地进行全面扫描，当PTZ摄像机采集到人脸画面后确定该人脸对应的PTZ坐标；/n步骤3.根据各人脸对应的PTZ坐标确定待摄像区域对应的PTZ坐标区域，选取PTZ坐标区域内的所有PTZ路径点，生成能够覆盖PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的PTZ扫描路径。/n

【技术特征摘要】
1.基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.将PTZ摄像机与摄像场地对应设置，在摄像场地的空间内确定多个位置点，所述多个位置点形成的区域至少能够覆盖待摄像区域，确定各位置点对应的PTZ路径点，所述PTZ路径点至少包括各位置点对应的PTZ坐标；
步骤2.PTZ摄像机对摄像场地进行全面扫描，当PTZ摄像机采集到人脸画面后确定该人脸对应的PTZ坐标；
步骤3.根据各人脸对应的PTZ坐标确定待摄像区域对应的PTZ坐标区域，选取PTZ坐标区域内的所有PTZ路径点，生成能够覆盖PTZ坐标区域内所有PTZ路径点的PTZ扫描路径。


2.如权利要求1所述的基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，其特征在于，步骤1中，所述在摄像场地的空间内确定多个位置点的方法包括：
设置摄像场地的默认规格信息和PTZ摄像机的位置信息，所述默认规格信息至少包括默认长度和默认宽度，所述默认长度不小于摄像场地的实际长度，所述默认宽度不小于摄像场地的实际宽度；
根据预设长度间距和预设宽度间距在默认规格摄像场地的一个平面内选取多个位置点，该平面与人脸所在的平面为同一平面。


3.如权利要求2所述的基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，其特征在于，步骤1中，所述确定各位置点对应的PTZ路径点的方法包括：
根据所述预设长度间距、预设宽度间距、摄像场地的默认规格信息和PTZ摄像机的位置信息分别计算各位置点相对于PTZ摄像机的水平横向距离、水平纵向距离和高度差；
根据所述水平横向距离和水平纵向距离分别计算PTZ摄像机的水平偏移角度和位置点相对于PTZ摄像机在墙壁上的垂直线上的垂直距离，根据所述垂直距离和高度差计算PTZ摄像机的垂直偏移角度，根据所述水平偏移角度和垂直偏移角度确定各位置点对应的PTZ坐标。


4.如权利要求3所述的基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，其特征在于，所述PTZ路径点还包括各位置点对应的镜头放大倍数，确定所述镜头放大倍数的方法包括：
根据所述垂直距离和高度差分别计算各位置点与PTZ摄像机的距离信息，根据所述距离信息确定各位置点对应的镜头放大倍数。


5.如权利要求1所述的基于人脸识别的PTZ扫描路径生成方法，其特征在于，步骤1中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗章璞，
申请(专利权)人：成都依能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51