基于全方位视觉传感器的立体化智能摄像设备

摘要

一种基于全方位视觉传感器的立体化智能摄像设备，包括固定支架、安装在固定支架上的高速球摄像机以及用于控制高速球摄像机进行抓拍的视频数据微处理器，所述的立体化智能摄像设备还包括用于获取监控领域内全方位视频数据的全方位视觉传感器ODVS，微处理器将采集到的全景视频图像进行动态图像理解等处理，得到监控领域内所关心的对象或者事件的空间位置信息，然后根据ODVS与高速球摄像机之间的视场空间映射关系，指示高速球摄像机快速的转动到希望的定点位置进行局部监控。本发明提供一种实现多目标自动跟踪、全方位视觉大视场内自动摄取监控对象目标、实现实时动态、智能的过程监控的基于全方位视觉传感器的立体化智能摄像设备。

主权项

1、一种基于全方位视觉传感器的立体化智能摄像设备，包括固定支架、安装在固定支架上的高速球摄像机以及用于控制高速球摄像机进行抓拍的视频数据微处理器，其特征在于：所述的立体化智能摄像设备还包括用于获取监控领域内全方位视频数据的全方位视觉传感器，所述全方位视觉传感器包括用以反射监控领域中物体的折反射镜面、用以防止光折射和光饱和的黑色圆锥体、透明外罩和摄像单元，所述的折反射镜面位于透明外罩的上方，折反射镜面朝下，黑色圆锥体固定在折反射镜面的底部中央，所述摄像单元位于所述折反射镜面的焦点位置，所述透明外罩安装在固定支架上，所述折反射镜面、黑色圆锥体、透明外罩和摄像单元在同一中心轴线上；所述折反射镜为双曲面镜，所述的视频数据微处理器包括：全方位视觉传感器的标定模块，用于建立监控空间的图像与所获得的视频图像的对应关系；全方位视觉传感器与高速球摄像机之间的视频数据融合模块，用于控制高速球摄像机的转动与调焦，使得高速球摄像机能对准所跟踪目标对象进行特写抓拍或者摄像；虚拟线定制模块，用于定制在监控领域内的敏感区域检测线，虚拟线定制在监控领域的出入口处；目标对象ID号和文件夹的自动生成模块，用于对刚进入敏感区域检测线的目标对象进行命名，当目标对象进入监控范围的敏感区域内时，系统自动会产生一个目标对象ID号并同时生成一个以该目标对象ID号命名的文件夹，用于存放该目标对象的特写图像或者视频图像；多对象目标跟踪模块，用于跟踪监控领域内的多目标对象，包括：自适应背景消减单元，用于在底层特征层将监控领域背景中把前景对象目标部分的像素点提取出来，混合高斯分布模型来表征图像帧中每一个像素点的特征；设用来描述每个点颜色分布的高斯分布共有K个，分别标记为：η(Yt，μt，i，∑t，i)，i＝1，2，3…，k (12)式(12)中的下标t表示时间，各高斯分布分别具有不同的权值和优先级，再将K个背景模型按照优先级从高到低的次序排序，取定适当的背景模型权值和阈值，在检测前景点时，按照优先级次序将Yt与各高斯分布模型逐一匹配，若匹配，则判定该点为背景点，否则为前景点；若某个高斯分布与Yt匹配，则对该高斯分布的权值和高斯参数按一定的更新率进行更新；阴影抑制单元，用于通过形态学运算实现，利用腐蚀和膨胀算子分别去除孤立的噪声前景点和填补目标区域的小孔，先对消除了背景模型后的前景点集F分别进行膨胀和腐蚀处理，得到扩张集Fe和收缩集Fc，通过处理所得到的扩张集Fe和收缩集Fc是对初始前景点集F进行填补小孔和去除孤立噪声点的结果；因此有以下关系Fc＜F＜Fe成立，接着以收缩集Fc作为起始点，在扩张集Fe上检测连通区域，然后将检测结果记为{Rei，i＝1，2，3，…，n}，最后将检测所得的连通区域重新投影到初始前景点集F上，得到最后的连通检测结果{Ri＝Rei∩F，i＝1，2，3，…，n}；连通区域标识单元，用于采用八连通区域提取算法提取前景目标对象；跟踪处理单元；用于基于目标颜色特征跟踪算法，利用目标对象的颜色特征在视频图像中找到运动目标对象所在的位置和大小，在下一帧视频图像中，用运动目标当前的位置和大小初始化搜寻窗口，在连通区域标识单元处理后所得到的目标对象的方位以及大小，然后将处理结果提交给目标颜色特征跟踪算法，以实现多目标对象的自动跟踪；监控视频数据传输模块，用于将动态感知到的包含有跟踪目标对象视频数据传输给监控中心。