一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置及方法，监控系统有m个摄像头，当某摄像头监测模块发现监控区域内存在移动目标，则测量其到监控摄像头的距离d

【技术实现步骤摘要】
一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置及方法
本专利技术涉及监控领域，具体涉及一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置及方法。
技术介绍
视频监控作为现代安防的重要手段，在加强治安防控、服务城市管理、创新社会治理等方面取得显著成效，成为智慧城市建设的关键核心。然而，传统的监控摄像头在安装测试时需要手动调焦，将焦距固定，因此监控区域及监控距离也都被限定。对于监控区域内的距离摄像头较远的移动目标，往往不能清楚地获得其画面信息，即便采用数字图像处理技术放大监控画面也不能较好地解决这一问题。随着安防技术的发展，监控设备愈加智能化，一体化摄像头借助可以高速转动的可变倍球机，将镜头快速切换到需要监控的目标上，并通过调焦使目标在画面中放大至清晰可见。但上述一体化摄像头的监控动作需人为操纵才能执行，无法实现发现移动目标时自动控制移动目标周围摄像头进行精确监控。
技术实现思路
本专利技术提出一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置及方法，能够在发现移动目标时，持续跟踪目标，通过设备自动调整镜头并调焦，获得清晰的移动监控目标画面信息。为了实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现。一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置，包括：监测模块：用于监测摄像头监控区域内是否有移动目标，若有，测量移动目标大小及与监测摄像头间的距离数据；通信模块：用于同通信距离内的其它摄像头无线连接，若有移动目标出现，则将监测模块收集到的数据分享给在通信距离内的其它摄像头；计算模块：基于距离数据利用算法确定该摄像头是否需要移动镜头和调焦，若需要，则根据目标大小和距离数据确定摄像头移动控制指令和调焦指令；执行模块：根据计算模块的计算结果，执行移动控制指令，调整高速球机的旋转角度，将镜头切换到移动目标上；执行调焦指令，调整摄像头焦距，放大或缩小所述移动目标画面。具体包括：监控系统有m个摄像头，当某摄像头监测模块发现监控区域内有移动目标，则测量其到监控摄像头的距离di与移动目标大小信息；通信模块将这些信息与通信距离内的其它摄像头共享；计算模块根据储存的算法程序和参数，即将摄像头连接矩阵与所获取的距离信息di等通过算法解析，确定自身是否是距离移动目标最近的前n(n＜m)个摄像头；前n个摄像头执行移动控制指令和调焦指令，其它摄像头工作状态保持不变；当移动目标移出监控区域以外后，摄像头恢复初始状态；所述监测模块包括红外测距单元，用于测量到移动目标之间的距离。所述监测模块包括图像截取单元，截取移动目标图像，根据距离和镜头参数设置确定移动目标物的大小；所述计算模块包括存储单元，用于储存算法程序及监控参数。所述算法包括摄像头连接矩阵C和状态函数ω，其中C是一个m×m矩阵，m为监控系统内摄像头个数，Cij为矩阵C中第i行、第j列的元素，表示第i个摄像头通信模块与第j个摄像头通信模块间连接权值，如果两个摄像头之间距离在最大通信距离p以内，则Cij＝1，否则Cij＝0；ωi表示第i个摄像头是否需要执行监控移动目标的具体任务，即执行移动控制指令和调焦指令，经过一定迭代次数后，ωi的输出值为1或0，ωi＝1表示需要摄像头执行移动控制指令和调焦指令，ωi＝0则表示摄像头维持初始监测状态不变。ωi经过以下迭代，确定最终的值，其中，αi、βi、θi为辅助变量，初始值随机给定，j∈M(i)表示与第i个摄像头连接权值为1的摄像头的编号；di表示第i个摄像头到移动目标物的距离，λ为采样间隔，b为设计参数，在实际应用中要尽可能地小；γ、c0、c1均为大于0的正参数，上标k表示迭代次数；，f(x)为分段函数，具体定义为：一种多个监控摄像头自动调焦的监控方法，包括：因在每个监控系统中，摄像头的安装根据建筑或安防需求位置不定，所以可以认为摄像头在工作空间随机分布。S1：监控系统内有m个随机分布的摄像头，当某摄像头监测模块发现所监控区域内有移动目标，则测量其到监控摄像头的距离di及移动目标大小信息，进而利用通信模块实现与通信距离内的其它摄像头的信息共享；S2：各摄像头计算模块基于S1中所获取的距离信息，根据算法，即将摄像头连接矩阵与所获取的距离信息di等通过算法解析，确定自身是否是距离移动目标最近的前n(n＜m)个摄像头，即确定是否需要执行调焦指令；S3：基于S2的判定结果，距离移动目标最近的前n个摄像头计算模块根据目标大小和距离di确定具体的移动控制指令和调焦指令，其它摄像头工作状态保持不变；S4：摄像头执行基于S3的移动控制指令和调焦指令实时跟踪并监测移动目标，直至移动目标移出监控区域以外后，调整摄像头恢复初始状态；所述移动控制指令为：调整高速球机的旋转角度，将镜头移动到移动目标上。所述调教指令为：调整摄像头焦距，放大或缩小所述移动目标画面。所述一种多个监控摄像头自动调焦的监控方法步骤S2的算法为：定义一个分段函数f(x)，当x＜0时，f(x)＝0，当x＞1时，f(x)＝1，其它情况下，f(x)＝x，定义摄像头连接矩阵C是一个m×m矩阵，Cij是矩阵C中第i行第j列的元素，表示第i个摄像头通信模块和第j个摄像头通信模块的连接权值，即在两个摄像头之间距离在最大通信距离p以内，则Cij＝1，否则Cij＝0。摄像头计算模块调用以下算法确定自身是否是距离移动目标物最近的前n(n＜m)个摄像头其中，αi、βi、θi为辅助变量，初始值随机给定，j∈M(i)表示与第i个通风口连接权值为1的摄像头的编号；di表示第i个摄像头到移动目标物的距离，λ为采样间隔，b为设计参数，在实际应用中要尽可能地小；γ、c0、c1均为大于0的参数，上标k表示迭代次数；ωi表示第i个摄像头是否需要执行监控移动目标的具体任务，即执行移动控制指令和调焦指令，经过一定迭代次数后，ωi的输出值为1或0，ωi＝1表示需要摄像头执行移动控制指令和调焦指令，ωi＝0则表示摄像头维持初始监测状态不变。本专利技术通过提供一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置及方法，使摄像头发现移动目标后能够自动完成监控任务，获得清晰的监控视频，同时将摄像头系统内的信息交互约束在各摄像头的通信距离内，极大地提高了摄像头系统规模的延展性并有效克服了通信距离的限制，实现了监控系统内摄像头的自动分配监控任务。附图说明图1为本专利技术流程图图2为多个监控摄像头自动调焦的监控装置工作示意图具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提出一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置，包括：监测模块：用于监测摄像头监控区域内是否有移动目标，若有，测量移动目标大小及与监测摄像头间的距离数据；通信模块：用于同通信距离内的其它摄像头无线连接，若有移动目标出现，则将监测模块收集到的数据分享给在通信距离内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置，其特征在于，包括：监测模块：用于监测摄像头监控区域内是否有移动目标，若有，测量移动目标大小及与监测摄像头间的距离数据；通信模块：用于同通信距离内的其它摄像头无线连接，若移动目标出现，所在监控区域内的对应摄像头将监测模块收集到的数据分享给在通信距离内的其它摄像头；计算模块：基于距离数据利用算法确定该摄像头是否需要移动镜头和调焦，若需要，则根据目标大小和距离数据确定摄像头的移动控制指令和调焦指令；执行模块：根据计算模块的计算结果，执行移动控制指令，调整高速球机的旋转角度，将镜头切换到移动目标上；执行调焦指令，调整摄像头焦距，放大或缩小所述移动目标画面；具体包括：监控系统有m个摄像头，当某摄像头监测模块发现监控区域内有移动目标，则测量其到监控摄像头的距离d

【技术特征摘要】
1.一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置，其特征在于，包括：监测模块：用于监测摄像头监控区域内是否有移动目标，若有，测量移动目标大小及与监测摄像头间的距离数据；通信模块：用于同通信距离内的其它摄像头无线连接，若移动目标出现，所在监控区域内的对应摄像头将监测模块收集到的数据分享给在通信距离内的其它摄像头；计算模块：基于距离数据利用算法确定该摄像头是否需要移动镜头和调焦，若需要，则根据目标大小和距离数据确定摄像头的移动控制指令和调焦指令；执行模块：根据计算模块的计算结果，执行移动控制指令，调整高速球机的旋转角度，将镜头切换到移动目标上；执行调焦指令，调整摄像头焦距，放大或缩小所述移动目标画面；具体包括：监控系统有m个摄像头，当某摄像头监测模块发现监控区域内有移动目标，则测量其到监控摄像头的距离di与移动目标大小信息；通信模块将这些信息与通信距离内的其它摄像头共享；计算模块根据储存的算法程序和参数，即将摄像头连接矩阵与所获取的距离信息di等通过算法解析，确定自身是否是距离移动目标最近的前n(n＜m)个摄像头；前n个摄像头执行移动控制指令和调焦指令，其它摄像头工作状态保持不变；当移动目标移出监控区域以外后，摄像头恢复初始状态；
所述监测模块包括红外测距单元，用于测量摄像头与移动目标之间的距离；
所述监测模块包括图像截取单元，截取移动目标图像，根据距离和镜头参数设置确定移动目标物的大小；
所述计算模块包括存储单元，用于储存算法程序及监控参数。


2.根据权利要求1所述的一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置，其特征在于，所述算法包括摄像头连接矩阵C和状态函数ω，其中C是一个m×m矩阵，m为监控系统内摄像头个数，Cij为矩阵C中第i行、第j列的元素，表示第i个摄像头通信模块与第j个摄像头通信模块间连接权值，如果两个摄像头之间距离在最大通信距离p以内，则Cij＝1，否则Cij＝0；wi表示第i个摄像头是否需要执行监控移动目标的具体任务，即执行移动控制指令和调焦指令，经过一定迭代次数后，wi的输出值为1或0，wi＝1表示需要摄像头执行移动控制指令和调焦指令，wi＝0则表示摄像头维持初始监测状态不变。


3.根据权利要求1所述的一种多个监控摄像头自动调焦的监控装置，其特征在于，计算模块调用以下算法确定自身是否是距离移动目标物最近的前n(n＜m)个摄像头，












其中，αi、βi、θi为辅助变量，初始值随机给定,j∈M(i)表示与第i个摄像头连接权值为1的摄像头的编号；di表...

【专利技术属性】
技术研发人员：许明，金龙，张能锋，
申请(专利权)人：深圳市万佳安人工智能数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44