【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频监控和地理信息技术等领域。与传统视频监控单纯获取监控目标的实时视频信息相比，与地理信息技术相结合的视频监控系统既能发挥视频监控系统实时图像可视化的优势，又能充分发挥地理信息技术的特点，及时反馈监控目标的空间位置信息，提升安全防范工作的效率。本专利技术提供了一种，本方法适用于户外大范围视频监控系统中的目标空间定位，减少人工定位的工作量，提高视频监控工程应用的质量。
技术介绍
视频监控技术凭其直观、准确、及时、信息容量丰富等特点，在各个领域内得到了越来越广泛的应用，如公共安全管理、环境监测、遗产保护、景区管理、火灾监测等。在实际的工程应用中，大部分视频监控系统运营时还是以人工方法识别、发现、跟踪监控目标，系统要求监控职守人员通过看到的视频图像做出相应的响应和决策。这些监控系统多用于具有监控角度固定、覆盖范围小且已知等情况。但是，在大范围、复杂的自然地理环境中，因监控摄像头不断转动、缺少必要的地面参考物等因素，职守人员很难快速地判断和跟踪移动目标所处的即时位置。随着计算机立体视觉、摄影测量学、数字图像处理以及地理信息等技术的发展，多学科的交叉融合是解决问题的新途径。目前出现了一些解决视频图像目标空间定位的思路和方法。计算机图形学图形标准库OpenGL的透视成像与摄影测量的原理是一致的，这样可以利用OpenGL成像的逆过程求得图像目标的空间位置。利用CXD数码相机对已知点进行摄影以求取数学模型，从而确定其空间位置。将视频与地理信息结合起来，提出了地理视频概念。地理视频继承了地图具有的可量测距离和方位，空间关系明确的特点；又兼有视频数据具有实时、...
【技术保护点】
一种地理场景中监控目标的实时空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤：建立监控地理区域的三维虚拟场景；在所述三维虚拟场景中建立虚拟相机，使其空间位置和姿态与拍摄监控目标视频图像的摄像机空间位置和姿态一致；所述虚拟相机通过模拟所述摄像机成像过程，得到仿真图像；获取仿真图像中所对应的监控目标在每帧视频图像中的像素坐标；根据监控目标在每帧视频图像中像素坐标和OpenGL透视投影虚拟成像的逆过程，推算出单帧视频图像中移动监控目标的坐标；其中，所述OpenGL是计算机图形学图形标准库。
【技术特征摘要】
1.一种地理场景中监控目标的实时空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤: 建立监控地理区域的三维虚拟场景； 在所述三维虚拟场景中建立虚拟相机，使其空间位置和姿态与拍摄监控目标视频图像的摄像机空间位置和姿态一致； 所述虚拟相机通过模拟所述摄像机成像过程，得到仿真图像； 获取仿真图像中所对应的监控目标在每帧视频图像中的像素坐标； 根据监控目标在每帧视频图像中像素坐标和OpenGL透视投影虚拟成像的逆过程，推算出单帧视频图像中移动监控目标的坐标； 其中，所述OpenGL是计算机图形学图形标准库。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立监控地理区域的三维虚拟场景的步骤包括: 收集或测量监控地理区域的高精度数字高程模型和高分辨率遥感影像数据； 利用所述高精度数字高程模型和高分辨率遥感影像数据建立监控地理区域的三维虚拟场景。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述三维虚拟场景中建立虚拟相机的步骤包括: 获取每帧视频图像拍摄时摄像机的外方位元素、内方位元素及固有参数； 利用所述的摄像机的外方位元素、内方位元素及固有参数，设置虚拟相机成像参数；其中，所述的外方位元素包括摄像机的位置和姿态，所述的内方位元素包括摄像机的焦距和像主点坐标，所述的固有参数包括单位像素在底片上的长宽和摄影底片长宽。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的利用高精度数字高程模型和高分辨率遥感影像数据建立监控地理区域的三维虚拟场景的步骤包括: 采用开源三维场景绘制引擎的地形生成模块开发形成三维场景虚拟成像和视频图像目标定位系统； 所述三维场景虚拟成像和视频图像目标定位系统根据监控区域高精度数字高程模型或三维场景模型，以高分辨率遥感影像数据作为地面纹理，生成三维虚拟场景。5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的获取相机的内外方位元素的步骤包括: 监控区域每帧视频图像拍摄时相机的内外方位元素通过视频监控硬件系统中的数字云台传回焦距、摄影底片的长宽、位置和姿态等参数直接或计算得到，其中姿态包括摄像头的水平方位角、垂直俯仰角...
【专利技术属性】
技术研发人员：王熠中，李界光，杜云虎，刘先锋，
申请(专利权)人：福州林景行信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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