[發明專利]基于PTZ攝像頭自動優化掃描路徑的方法

有效

• 申請號: 202010060747.1
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111212233B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 羅章璞
• 申請（專利權）人: 成都依能科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 郝迎賓

本發明提出一種基于PTZ攝像頭自動優化掃描路徑的方法，屬于安防領域。為解決目前基于PTZ攝像頭采集人臉信息時會一直根據固定的掃描路徑對待檢測空間內進行人臉信息檢測，浪費掃描時間的問題，本發明包括：首先，確定待檢測區域中PTZ攝像頭的初始掃描路徑并將其作為當前掃描路徑，并建立人臉信息列表；其次，PTZ攝像頭沿所述當前掃描路徑運動，根據掃描畫面中的人臉信息更新人臉信息列表；然后，根據更新的人臉信息列表更新所述當前掃描路徑，PTZ攝像頭會沿更新后的掃描路徑運動。本發明能夠保證PTZ攝像頭采集到每個人足夠清晰的人臉信息，不會對待檢測空間進行布置限制，并且能優化出適合當前房間人員布局的路線，避免了浪費掃描時間的問題。

技術領域

本發明涉及安防領域，特別涉及一種基于PTZ攝像頭自動優化掃描路徑的方法。

背景技術

在一些場景下，例如學生在教室上課、一個組織的成員在房間內開會，需要對房間內的人員進行身份確認，如點名。當人員都具有統一的面朝方向，如面向房間的一面墻(黑板、投影屏)時在合適的位置部署攝像頭采集房間內所有人員的面部圖像，運用人臉識別相關算法可以高效、較為準確地實現點名從而代替人為點名工作。一些原因導致普通攝像頭不能很好的完成這個工作：攝像頭視角不夠寬而無法覆蓋整個房間；人員在房間內的位置可能每次都不同；大型房間的遠處人臉無法在不變焦的情況下清晰獲得，而一旦變焦會進一步縮小鏡頭視野。

相較于普通的固定攝像頭，PTZ攝像頭提供水平、豎直兩個方向的機械運動能力以調整拍攝角度，一般也具備更強的變焦能力從而能獲得更遠處的清晰圖像。PTZ攝像頭提供了解決以上三個問題的可能。

進一步，當PTZ部署在以下場景下總是能夠通過機械運動調整拍攝角度以及變焦獲取房間內任意一個人臉的清晰圖像：

1、房間是矩形或者梯形的，地面平坦；

2、房間內的人員有一個統一的朝向，無論是站立還是坐下。需要PTZ掃描的人員統一面向房間內的一堵墻，在教室的場景下學生面向布置了黑板的墻面，定義這面墻為房間前方的墻。PTZ也部署在這面墻上，部署距地面高度不低于人臉可能出現的距地面高度；

3、PTZ攝像機一般有一個關于人臉的最大探測距離，如20米。房間的尺寸適中，保證距離PTZ最遠點不超過這個距離；PTZ還有一個關于人臉的最小探測距離，如1.6米，房間中的人員分布的范圍到PTZ攝像頭不低于該距離；

4、房間內人員一般統一面向前方墻壁的一個較小范圍，例如在教室和會議室場景下教師、主講人習慣的站立的位置，一般是前方墻壁在水平方向正中或略微偏離正中的位置。PTZ也部署在這個位置，這樣在人員面部朝向主講人時也大致面向PTZ。

PTZ提供機械運動功能，但控制PTZ對房間的掃描一般依賴人工操作。假設房間中有兩個距離很遠的人臉無法出現在同一個畫面中，PTZ攝像頭提供網絡接口給操縱者。操縱者通過接口調整PTZ的拍攝方向與放大倍數，將其轉動到能清晰觀察到第一個人臉的位置，定義此時的三元組：(水平電機角度，豎直電機角度，畫面放大倍數)為一個PTZ路徑點。操縱者隨后對第二個人臉進行相同的操作，確定第二個PTZ路徑點。PTZ攝像頭可以記住這兩個路徑點，連接著兩個點形成一條掃描路徑，即在之后的掃描中依次將水平/豎直電機移動到兩個路徑點定義的位置，將畫面放大倍數從前一個點定義的放大倍數均勻地變化為后一個點定義的放大倍數。更一般的，PTZ攝像頭支持定義多個PTZ路徑點生成更復雜的掃描路徑。之后房間中這兩個位置附近及之間再次出現人臉時，PTZ可以自動地獲取這些人臉的清晰圖像無需人為再次干預。這個策略的問題在于不夠高效，具體的：

1、對于不同的房間，尤其是尺寸不同的房間，需要分別進行手工定義針對房間的路線；

2、PTZ路徑點的定義與房間內的布局高度相關：如果房間增加桌椅，可能需要重新定義PTZ路徑點和掃描路線