在工业过程中操作遥控相机的方法技术

一种方法，用于操作相机以聚焦于工业设施中的选择的对象或者感兴趣的过程对象（Ｃ），其借助对设施和相机的３Ｄ模型的测量来自动计算哪个或者哪些相机在感兴趣的对象的视线中。还描述了一种系统。可以自动操作相机以使相机移动或者摇动或者倾斜或者变焦距以便指向和聚焦于感兴趣的过程对象。然后，生成和显示感兴趣的对象的视频流或者图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述一种用于来自工业控制系统内的视频监视系统的设计和操作的系统和方法。具体而言，本专利技术涉及借助工厂的精确的3D模型来计算哪些相机对加工工厂内的具体位置具有无障碍视线，该3D模型包括所有现场装备和各相机或者视频监控相机的位置。
技术介绍
在工业工厂中的过程控制领域中一贯需要关于过程装备和过程对象的信息。除了过程监视装备、温度传感器、压力传感器等之外，视频成像也可以用来提供对象或者过程的实时图像。示出CCTV图像(闭路电视)的显示屏可以布置于对工业工厂的一个或者多个部分进行监视的控制室中。可以显示对生产线或者过程装备的部分进行示出的CCTV图像。转让给Hitachi的US5，095,365描述一种其中根据待监视的设备的工作状态来改变监视频率的异常监视系统。可以通过自动比專交;漠板图像与CCTV相^/L产生的当前画面来确定异常。转让给ABB、 标题为 Human-machine interface for a controlroom的US 20060241793描述一种其中将对CCTV系统的访问集成到工业控制系统中的工业控制系统。借助使用在该申请中公开的控制系统的人机接口进行选择，可以显示选择的装备、对象或者位置的、来自CCTV系统的图像。在具有CCTV监视和可移动相机的当前控制室中，操作者通过遥控并且通过使用操纵杆或者类似于操纵杆的设备来人工操控CCTV相机。另一替代方式是在设计阶段期间将所有预先限定的位6置存储于相机中或者直接作为代码存储于过程图形中。特别是当重 新设计过程时，控制各CCTV相机的这些方法相对麻烦和费力。此外，操作员难以操作CCTV相机以改变视图并且难以将新的对象快 速带入视图中，这可能牵连到危急情形中的安全问题。如今为了实现自动相机控制，需要大量人工设计。需要按照控 制对象或者按照控制事件将相机选择和定位与控制对象或者控制事 件之间的任 一 类型联系预先编程到系统中。这在多数情况下通过在 相机中存储多个位置来完成。然后将控制系统编程为在检测到某一 事件时将命令发送到具体相机。例如，当在区域A中检测到气体报 警时，将命令发送到相机99以移动到位置B。这意味着相机仅可以 用来自动监视已经预先标识的某些关键装备。如果需要监视系统中 尚未预先配置的区域，则操作者将不得不选择适当相机并且将它重 定向以人工看管这一 区域。当前系统中的这些限制也极大地减少了 其灵活性，因为工厂的规模和复杂性常常需要相机更大数目的安装， 这需要更多扩展的配置。
技术实现思路
根据本专利技术的 一个方面，提供一种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业 设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括 使用包括工业设施和相机的3D才莫型，该3D模型包括与相机的移动 范围有关的信息；并且自动确定哪 一 个或者多个相机在选择的对象 的视线中或者可以移动到选择的对象的视线中。根据本专利技术的一个实施例，提供一种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业 设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括 使用包括工业设施和相机的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对 象的视线中；并且确定需要怎样的相机移动以及摇动、倾斜、变焦 距和聚焦设置以便所述一个或者多个相机中的至少一个相机聚焦于选择的对象。根据本专利技术的另 一 实施例，提供一种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括 使用包括工业设施和相机的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对 象的视线中；并且对在选择的对象的视线中的 一个或者多个相机进 行排序。根据本专利技术的另一实施例，提供一种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业 设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括 使用包括工业设施和相机2的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对 象的视线中；并且按照操作者请求来自动移动相机以指向和聚焦于 选择的感兴趣的对象。根据本专利技术的另 一 实施例，提供一种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业 设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括 使用包括工业设施和相机2的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对 象的视线中；并且从控制系统生成用于移动相机以指向或者聚焦于 感兴趣的选择的对象的请求，该请求是报警、事件、过程条件的组 中的任一个。根据本专利技术的另 一 实施例，提供 一 种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业 设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括 使用包括工业设施和相机2的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对 象的视线中；并且该方法还包括以下步骤记录过程对象的实况视 频流或者将它显示给操作者。根据本专利技术的另 一 实施例，提供 一 种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业 设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括使用包括工业设施和相机2的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对 象的视线中；并且该方法还包括以下步骤将过程对象的实况视频 流或者图像显示给操作者或者处于第二位置或者处于远离设施的位 置的其他被授权用户。根据本专利技术的另 一 实施例，提供 一 种形式为如下改进方法的改 进，该方法用于借助以下步骤来设计和操作系统，该系统包括工业 设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述步骤包括 使用包括工业设施和相机2的3D模型以计算哪个或者哪些相机在对 象的视线中；并且该方法包括以下步骤在用于各过程对象的列表 信息中将确定为在过程对象的视线中的 一个或者多个相机连同为了 移动一个或者多个相机中的各相机以指向和聚焦于对象而必需的控 制信息一起存储。本专利技术描述一种用于自动控制过程现场内的视频相机、工业视 频相机或者CCTV系统的系统和方法。控制系统自动确定哪些—见频 相机是可访问的并且可以用来查看特定现实对象。另外，控制系统 也自动操控选择的 一 个或者多个相机以获得对象的适当视图(例如 借助倾斜、摇动、变焦距和聚焦命令)。控制系统利用工业设施中的过程的3D模型(包括设施中的视 频相机的位置)以决定哪个一见频相机对加工工厂内的具体现实对象 具有无障碍视线。3D模型包括与过程中的现实对象和装备如泵、阀 和计量仪有关的信息，并且此外还包括与各视频相机有关的信息， 诸如它们的位置以及如何可以移动它、其移动范围、变焦距或者聚 焦能力等。控制系统必须知道将要查看过程中的哪个对象、哪些相机可以 查看这一对象并且应当如何将这一相机定位(倾斜、摇动、变焦距 和聚焦)以便查看对象。在有可以显示对象的多个相机的情况下， 必需选择最适合的相机。'最适合，可以例如是具有对象的最佳/最近 视图的相机，或者它可以是目前用来查看另一对象的一个或者多个 相机。9本专利技术使用过程的精确的3D模型来解决问题。这一3D模型 包括所有装备和过程对象、它们的位置、大小和功能。此外，3D模 型还包括所有视频相机，其中包括它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设计和操作系统的方法，所述系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述方法的特征在于：　－使用包括所述工业设施和所述相机的３Ｄ模型，所述３Ｄ模型包括与所述相机的移动范围有关的信息，　－自动确定哪一个或者多 个相机（１，２）在选择的对象的视线中或者可移动到所述选择的对象的视线中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-3-30 07105363.11.一种用于设计和操作系统的方法，所述系统包括工业设施中的一个或者多个遥控式静止和可移动相机，所述方法的特征在于-使用包括所述工业设施和所述相机的3D模型，所述3D模型包括与所述相机的移动范围有关的信息，-自动确定哪一个或者多个相机(1，2)在选择的对象的视线中或者可移动到所述选择的对象的视线中。2. 根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤确定需要怎 样的相机移动以及摇动、倾斜、变焦距和聚焦设置以便所述一个或 者多个相机中的至少一个相机聚焦于所述选择的对象。3. 根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤对在所述选 择的对象的视线中的 一 个或者多个相机进行排序。4. 根据权利要求2或者3所述的方法，还包括以下步骤操作 者请求移动所述相机以指向和聚焦于感兴趣的所述选^^的对象。5. 根据权利要求3所述,的方法，还包括以下步骤从控制系统 生成用于移动所述相机以指向或者聚焦于感兴趣的所述选择的对象 的请求，所述请求是报警、事件、过程条件的组中的任一个。6. 根据权利要求4或者5所述的方法，还包括以下步骤记录 所述过程对象的实况视频流或者将它显示给操作者。7. 根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤将所述过程 对象的实况视频流或者图像显示给操作者或者处于第二位置或者处 于远离所述设施的位置的其他被授权用户。8. 根据权利要求2或者3所述的方法，还包括以下步骤在用 于各过程对象的列表信息中，将确定为在所述过程对象的视线中的 所述一个或者多个相机连同为了移动所述一个或者多个相机中的各 相机以指向和聚焦于所述对象而必需的控制信息 一 起存储。9. 根据任一前述权利要求所述的方法，还包括以下步骤计算 怎样的操作如摇动、变焦距或者倾斜移动是为了在视线中的所述一个或者多个相机中的各相机聚焦于所述对象而必需的。10. 根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤计算其上 布置有相机或者沿着轨道布置有相机的升降机或者其它可移动设备 的怎样的移动是为了在视线中的所述一个或者多个相机中的各相机 聚焦于所述对象而必需的。11. 根据任一前述权利要求所述的方法，还包括以下步骤使 用存储的与每个相机的可用视野和移动范围有关的信息来计算视 线。12. 根据任一前述权利要求所述的方法，还包括以下步骤生 成控制信号以操作一个或者多个相机聚焦于所述过程对象并且显示 其视频流或者产生其图像。13. 根据任一前述权利要求所述的方法，其中工业设施中的感 兴趣的所述选择的对象(C)是过程对象、在所述工业设施中的过程 段的装备或者当前位于所述设施中或者移动经过所述设施的任何其 它对象，并且通过自动确定在所述对象的视线中的一个或者多个相 机(l， 2)而且移动所述相4几以指向和聚焦于感兴趣的所述对象并 且显示所述对象的图像或者视频流。14. 根据任一前述权利要求所述的方法，还包括以下步骤出 于控制目的借助自动移动相机(1， 2)以聚焦于所述选择的过程对 象(C)来监视具有一个或者多个过程的工业工厂中的过程对象。15. 根据权利要求1或者13所述的方法，还包括以下步骤登 记由所述过程对象组成的 一 个或者多个图像或者实况视频流；并且 将显示提供给控制所述过程对象的控制系统。16. 根据权利要求1或者12所述的方法，还包括以下步骤将 由所述过程对象组成的一个或者多个图像连同与所述过程对象和/或 事件或报警或者过程条件关联的数据 一 起保存于数据库中。17. 根据任一前述权利要求所述的方法，还包括以下步骤实 时计算所述一个或者多个相机中的哪些相机在对感兴趣的对象的视 线中。18. 根据任一前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K休索伊，C斯库拉普，TG格拉文，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]