一種攝像頭位置偏離檢測方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種攝像頭位置偏離檢測方法及設(shè)備，上述方法包括以下步驟：預(yù)先安裝多個(gè)特征物，記錄每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)，并存儲(chǔ)特征物模板圖像；采集當(dāng)前圖像，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像，并獲取所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)；根據(jù)每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)、所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)并根據(jù)特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目的比較結(jié)果，來判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。本發(fā)明還提供一種攝像頭位置偏離檢測設(shè)備，包括特征物模板存儲(chǔ)模塊、圖像采集模塊、位置偏離判斷模塊。
【專利說明】一種攝像頭位置偏離檢測方法及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種攝像頭位置偏離檢測方法及設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]攝像頭位置檢測技術(shù)無論在視頻或圖像處理領(lǐng)域都是一個(gè)非常重要的技術(shù)，很多智能監(jiān)控、智能跟蹤和智能識(shí)別系統(tǒng)，都需要基于攝像頭采集到的圖像進(jìn)行分析，然后根據(jù)得到的分析結(jié)果進(jìn)行后續(xù)的處理和控制。因此，攝像頭安裝位置的正確與否對系統(tǒng)后續(xù)結(jié)果的正確性有著非常重要的影響。
[0003]攝像頭在初期安裝時(shí)都會(huì)對攝像頭的位置進(jìn)行校正，但隨著攝像頭后期的使用，會(huì)發(fā)生位置的偏移。因此，需要一種能自動(dòng)檢測攝像頭的位置，判斷攝像頭位置偏移與否的方法和裝置來提醒用戶對攝像頭位置進(jìn)行校正。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種攝像頭位置偏離檢測方法及設(shè)備，以解決上述問題。
[0005]本發(fā)明提供一種攝像頭位置偏離檢測方法。上述方法包括以下步驟:預(yù)先安裝多個(gè)特征物，記錄每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)，并存儲(chǔ)特征物模板圖像；采集當(dāng)前圖像，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像，并獲取所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)；根據(jù)每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)、所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)并根據(jù)特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目的比較結(jié)果，來判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。
[0006]本發(fā)明還提供一種攝像頭位置偏離檢測設(shè)備，上述設(shè)備包括:包括特征物模板存儲(chǔ)模塊、圖像采集模塊、位置偏離判斷模塊；其中，所述特征物模板存儲(chǔ)模塊通過所述圖像采集模塊與所述位置偏離判斷模塊相連；所述特征物模板存儲(chǔ)模塊還與所述位置偏離判斷模塊相連；所述特征物模板存儲(chǔ)模塊，用于預(yù)先安裝多個(gè)特征物，記錄每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)，并存儲(chǔ)特征物模板圖像并將所述特征物模板圖像發(fā)送至所述圖像采集模塊；還用于將每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)發(fā)送至所述位置偏離判斷模塊；所述圖像采集模塊，用于采集當(dāng)前圖像，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像，并獲取所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)并將所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)發(fā)送至所述位置偏離判斷模塊；所述位置偏離判斷模塊，用于根據(jù)每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)、所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)并根據(jù)特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目的比較結(jié)果，來判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。
[0007]相較于先前技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明提供的一種攝像頭位置偏離檢測方法及設(shè)備，本發(fā)明采用特征物標(biāo)記，通過將當(dāng)前圖像中與特征物模板圖像進(jìn)行匹配，并將特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目進(jìn)行比較，判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。此外，本發(fā)明可通過改變預(yù)設(shè)數(shù)目，來處理實(shí)際過程中因部分特征物被污染或者損壞而不能有效檢測攝像頭位置的偏離情況。與現(xiàn)有的攝像頭位置偏離檢測方法(如:棋盤標(biāo)定法、一維物體標(biāo)定法)相比，本發(fā)明的操作過程簡單方便、實(shí)驗(yàn)精度高，具有較好的魯棒性和容錯(cuò)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0009]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的一種攝像頭位置偏離檢測方法的流程圖；
[0010]圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的一種攝像頭位置偏離檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的安裝特征物的示意圖；
[0012]圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的采集到的當(dāng)前圖像的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0014]如圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的一種攝像頭位置偏離檢測方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的一種攝像頭位置偏離檢測方法包括步驟101-103。
[0015]步驟101:預(yù)先安裝多個(gè)特征物，記錄每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)，并存儲(chǔ)特征物模板圖像；
[0016]步驟102:采集當(dāng)前圖像，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像，并獲取所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)；
[0017]從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像的方法包括:基于二值圖的匹配、基于灰度圖的匹配、基于色彩空間的匹配。
[0018]若采用基于二值圖的匹配，則從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像的過程為:比較當(dāng)前圖像中各個(gè)特征物像素與所述特征物模板圖像像素的相同像素，若相同像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)值，則確定該當(dāng)前圖像中的特征物圖像是與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像。
[0019]在匹配得到所述匹配圖像之前，對采集的當(dāng)前圖像進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理至少包括降噪、調(diào)整對比度、調(diào)整亮度、直方圖拉伸、色彩空間轉(zhuǎn)換。
[0020]步驟103:根據(jù)每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)、所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)并根據(jù)特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目的比較結(jié)果，來判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。
[0021]所述預(yù)設(shè)條件是指:所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)與所述特征物初始位置坐標(biāo)之間的距離小于等于預(yù)設(shè)距離。
[0022]若所述特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)目，則判定所述攝像頭位置偏離基準(zhǔn)位置。
[0023]所述特征點(diǎn)匹配對由所述特征物初始位置坐標(biāo)和所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)組成。
[0024]判定所述攝像頭位置偏離基準(zhǔn)位置時(shí)，發(fā)送報(bào)警信息，其中，所述報(bào)警信息包括所述攝像頭位置信息和/或IP地址信息。
[0025]下面舉例進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0026]在在線課堂中，需要對用于跟蹤板書的攝像機(jī)的位置進(jìn)行檢測，該攝像機(jī)可拍攝到教室中的黑板，在本實(shí)施例中，預(yù)先在黑板上安裝6個(gè)相同的三角形特征物，攝像機(jī)拍攝到的圖像如圖3所示，以圖像的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，假設(shè)所拍攝到的圖像大小是640X480個(gè)像素，根據(jù)初始安裝后拍攝的圖像來記錄每個(gè)特征物的初始位置坐標(biāo)POl、P02、P03、P04、P05和P06，也可以手工輸入這些特征物的初始位置坐標(biāo)(在本實(shí)施例中特征物的初始位置坐標(biāo)為三角形特征物的中心位置坐標(biāo))，從而得到三角形特征物的中心位置坐標(biāo)分別為 POl= (51，51)、P02 = (205，51)、P03 = (409，51)、P04 = (409，355)、P05 =(205，355)、P06 = (51，355)，存儲(chǔ)上述三角形特征物圖像并將其作為特征物模板圖像。
[0027]假設(shè)特征物模板圖像(圖中所示為三角形，實(shí)際上也可以是方形、十字形等具有可辨識(shí)形狀的圖案)的像素為400。采集當(dāng)前圖像，對采集到的圖像調(diào)整對比度、降噪，以圖像的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，得到二值圖像如圖4所示，以三角形特征物模板圖像作為搜索窗口，找出當(dāng)前圖像中與特征物模板圖像像素相同的像素，如果得到當(dāng)前圖像中與特征物模板圖像像素相同像素個(gè)數(shù)為350，并判斷出該相同像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)值(該預(yù)設(shè)值是預(yù)先設(shè)置的用于判斷兩個(gè)圖像是否匹配的臨界值，例如320)，則確定當(dāng)前圖像中特征物圖像與特征物模板圖像相匹配，通過依次比對，可得到當(dāng)前圖像中與特征物模板圖像相匹配的匹配圖像的數(shù)目為4個(gè)，獲取匹配圖像的候選位置坐標(biāo)(在本實(shí)施例中匹配圖像的候選位置坐標(biāo)為匹配圖像的中心位置坐標(biāo))，得到匹配圖像的中心位置坐標(biāo)分別為Pll=(52，51)、P12 = (206，51)、P13 = (206，355)、P14 = (52，355)，其中，Pll 與 P01、P02、P03、P04、P05和P06的距離分別為1、153、357、469、340、304，Pll與POl之間的距離小于預(yù)設(shè)距離(例如20)，Pll與POl組成一個(gè)特征點(diǎn)匹配對；P12與P01、P02、P03、P04、P05和P06的距離分別為155、1、203、366、304、341，由于P12與P02之間的距離小于預(yù)設(shè)距離，因此P12與P02組成一個(gè)特征點(diǎn)匹配對；P13與P01、P02、P03、P04、P05和P06的距離分別為341、304、366、203、1、155，同理由于P13與P05的距離小于預(yù)設(shè)距離，因此，P13與P05組成一個(gè)特征點(diǎn)匹配對；P14與P01、P02、P03、P04、P05和P06的距離分別為304、340、469、357、153、1，P14與P06的距離小于預(yù)設(shè)距離，P14與P06組成一個(gè)特征點(diǎn)匹配對。得到特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)為4個(gè)，特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)數(shù)目(例如5)，判斷攝像頭位置已經(jīng)偏離基準(zhǔn)位置，發(fā)送報(bào)警信息，其中報(bào)警信息包含有所述攝像頭位置信息和IP地址信息。
[0028]圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的一種攝像頭位置偏離檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的攝像頭位置偏離檢測設(shè)備，上述設(shè)備包括:包括特征物模板存儲(chǔ)模塊201、圖像采集模塊202、位置偏離判斷模塊203 ;其中，所述特征物模板存儲(chǔ)模塊201通過所述圖像采集模塊與所述位置偏離判斷模塊相連；所述特征物模板存儲(chǔ)模塊還與所述位置偏離判斷模塊相連；所述特征物模板存儲(chǔ)模塊201，用于預(yù)先安裝多個(gè)特征物，記錄每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)，并存儲(chǔ)特征物模板圖像并將所述特征物模板圖像發(fā)送至所述圖像采集模塊；還用于將每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)發(fā)送至所述位置偏離判斷模塊；所述圖像采集模塊202，用于采集當(dāng)前圖像，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像，并獲取所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)并將所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)發(fā)送至所述位置偏離判斷模塊；所述位置偏離判斷模塊203，用于根據(jù)每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)、所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)并根據(jù)特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目的比較結(jié)果，來判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。
[0029]此外，關(guān)于上述設(shè)備的具體操作過程同上述方法所述，故于此不再贅述。
[0030]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明提供的一種攝像頭位置偏離檢測方法及設(shè)備，采用特征物標(biāo)記，通過將當(dāng)前圖像中與特征物模板圖像匹配，并將特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目進(jìn)行比較，判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。此外，本發(fā)明可通過改變預(yù)設(shè)數(shù)目，來處理實(shí)際過程中因部分特征物被污染或者損壞而不能有效檢測攝像頭位置的偏離情況。與現(xiàn)有的攝像頭位置偏離檢測方法(如:棋盤標(biāo)定法、一維物體標(biāo)定法)相比，本發(fā)明的操作過程簡單方便、實(shí)驗(yàn)精度高，具有較好的魯棒性和容錯(cuò)性。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像頭位置偏離檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 預(yù)先安裝多個(gè)特征物，記錄每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)，并存儲(chǔ)特征物模板圖像； 采集當(dāng)前圖像，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像，并獲取所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)； 根據(jù)每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)、所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)并根據(jù)特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目的比較結(jié)果，來判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像的方法包括:基于二值圖的匹配、基于灰度圖的匹配、基于色彩空間的匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，若采用基于二值圖的匹配，則從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像的過程為:比較當(dāng)前圖像中各個(gè)特征物像素與所述特征物模板圖像像素的相同像素，若相同像素個(gè)數(shù)大于預(yù)設(shè)值，則確定該當(dāng)前圖像中的特征物圖像是與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)條件是指: 所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)與所述特征物初始位置坐標(biāo)之間的距離小于等于預(yù)設(shè)距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)目，則判定所述攝像頭位置偏離基準(zhǔn)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 判定所述攝像頭位置偏離基準(zhǔn)位置時(shí)，發(fā)送報(bào)警信息，其中，所述報(bào)警信息包括所述攝像頭位置信息和/或IP地址信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征點(diǎn)匹配對由所述特征物初始位置坐標(biāo)和所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括: 在匹配得到所述匹配圖像之前，對采集的當(dāng)前圖像進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理至少包括降噪、調(diào)整對比度、調(diào)整亮度、直方圖拉伸、色彩空間轉(zhuǎn)換。
9.一種攝像頭位置偏離檢測設(shè)備，其特征在于，包括特征物模板存儲(chǔ)模塊、圖像采集模塊、位置偏離判斷模塊；其中，所述特征物模板存儲(chǔ)模塊通過所述圖像采集模塊與所述位置偏離判斷模塊相連；所述特征物模板存儲(chǔ)模塊還與所述位置偏離判斷模塊相連； 所述特征物模板存儲(chǔ)模塊，用于預(yù)先安裝多個(gè)特征物，記錄每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)，并存儲(chǔ)特征物模板圖像并將所述特征物模板圖像發(fā)送至所述圖像采集模塊；還用于將每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)發(fā)送至所述位置偏離判斷模塊； 所述圖像采集模塊，用于采集當(dāng)前圖像，從所述當(dāng)前圖像中匹配得到與所述特征物模板圖像相匹配的匹配圖像，并獲取所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)并將所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)發(fā)送至所述位置偏離判斷模塊； 所述位置偏離判斷模塊，用于根據(jù)每個(gè)特征物初始位置坐標(biāo)、所述匹配圖像候選位置坐標(biāo)，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)并根據(jù)特征點(diǎn)匹配對個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)數(shù)目的比較結(jié)果，來判斷攝像頭位置是否偏離基準(zhǔn)位置。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK104506857SQ201510020933
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月15日
【發(fā)明者】沈玉將, 張 雄 申請人:蘇州闊地網(wǎng)絡(luò)科技有限公司