本實(shí)用新型涉及監(jiān)控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的迅速進(jìn)步以及計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控在生產(chǎn)生活各方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。目前，在電子監(jiān)控安防領(lǐng)域中，各大公共場所通常采用一個(gè)普通攝像機(jī)對(duì)某個(gè)場景的指定范圍進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝視頻監(jiān)控。但是，普通攝像機(jī)存在視場角度較小、容易產(chǎn)生盲區(qū)的問題。當(dāng)攝像機(jī)的盲區(qū)發(fā)生警情時(shí)，監(jiān)控人員無法通過監(jiān)控視頻查看發(fā)生的異常情況。為了克服這些問題，常用的做法是采用多攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)對(duì)射，在一個(gè)場景的各個(gè)空間位置上安裝攝像機(jī)，令攝像機(jī)相互對(duì)射，盡量使得盲區(qū)減小。然而這種法也存在以下缺陷：

(1)當(dāng)發(fā)生警情時(shí)，監(jiān)控人員需逐個(gè)查看每個(gè)攝像機(jī)的畫面，才能找出相應(yīng)的監(jiān)控視頻，這樣就降低了監(jiān)控的效率；

(2)監(jiān)控人員在切換攝像機(jī)畫面時(shí)，實(shí)際空間的觀察點(diǎn)也在切換，還不符合人類的觀察習(xí)慣；

(3)多攝像頭聯(lián)動(dòng)對(duì)射的方法，因在同一個(gè)空間范圍內(nèi)需要安裝多臺(tái)攝像機(jī)，所以會(huì)增加施工布線的復(fù)雜度。

此外，公共安全要求越來越高，普通的攝像機(jī)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代的監(jiān)控要求，因此需要一種能夠同時(shí)監(jiān)控不同視角的全景攝像機(jī)。針對(duì)普通攝像機(jī)的缺點(diǎn)，當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了高速球型攝像機(jī)、魚眼攝像機(jī)、多攝像頭全景攝像機(jī)等全景攝像機(jī)。

其中，高速球型攝像機(jī)是利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)去拍攝空間中不同視角范圍；然而，高速球型攝像機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行全方位監(jiān)控，只能監(jiān)控一個(gè)視角范圍；由一個(gè)視角切換到另外一個(gè)視角所需要的時(shí)間依賴于步進(jìn)電機(jī)的性能，而且步進(jìn)電機(jī)的壽命也影響高速球型攝像機(jī)的使用。

魚眼攝像機(jī)的視場角雖然可以達(dá)到水平360度垂直180度，甚至垂直220度，但攝像機(jī)背面的視角是監(jiān)控不到的，達(dá)不到全方位監(jiān)控的效果，同樣存在盲區(qū)，而且鏡頭邊緣的圖像扭曲較大。

多攝像頭的全景攝像機(jī)可以解決鏡頭邊緣圖像扭曲大的問題，但大部分設(shè)計(jì)的視場角與魚眼攝像機(jī)類似，在立體空間中的垂直方向的監(jiān)控范圍只達(dá)到180度；并且這種全景攝像機(jī)基本沒有考慮各個(gè)攝像頭的視頻畫面同步問題，當(dāng)有運(yùn)動(dòng)物體在兩個(gè)攝像頭之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不一致的情況，影響監(jiān)控效果。

據(jù)上，目的全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)確實(shí)有待進(jìn)一步改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述情況，本實(shí)用新型提供一種全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)，通過具有至少二個(gè)攝像頭的視頻采集單元與時(shí)間同步單元、傳輸單元及中央處理單元連接，利用至少二個(gè)攝像頭實(shí)現(xiàn)了覆蓋垂直360度及水平360度的全空間攝像，同時(shí)利用時(shí)間同步單元對(duì)攝像頭取得視頻幀進(jìn)行校時(shí)，使中央處理單元能夠基于時(shí)間同步單元給出的帶有時(shí)間戳的視頻幀信息封裝形成一個(gè)具有全空間信息的視頻數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)了用戶終端可以在一個(gè)視頻中同時(shí)監(jiān)控?cái)z像頭周圍全空間中的任一個(gè)方位，便于監(jiān)控人員從整體的角度把握監(jiān)控方位，進(jìn)行統(tǒng)一指揮調(diào)度的技術(shù)效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是提供一種全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)，其包括視頻采集單元，具有至少二個(gè)攝像頭，所述各攝像頭的光心軸交集于同一點(diǎn)上并輸出視頻幀信息；時(shí)間同步單元，與所述視頻采集單元連接，并接收校時(shí)所述攝像頭輸出的視頻幀信息；傳輸單元，與所述時(shí)間同步單元連接，接收并輸出所述經(jīng)時(shí)間同步單元校時(shí)的視頻幀信息；中央處理單元，與所述傳輸單元連接，接收處理所述傳輸單元輸出的視頻幀信息，并依據(jù)所述視頻幀信息形成視頻數(shù)據(jù)包后輸出。

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述系統(tǒng)具有一封裝外殼用以封裝所述視頻采集單元、時(shí)間同步單元及傳輸單元，所述封裝外殼具有相對(duì)兩側(cè)，一側(cè)安裝所述攝像頭，另側(cè)安裝支架。

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述攝像頭被所述時(shí)間同步單元控制同步進(jìn)行圖像采集以輸出所述視頻幀信息；所述時(shí)間同步單元接收各攝像頭輸出的視頻幀信息并對(duì)各視頻幀信息插入時(shí)間戳；所述傳輸單元由時(shí)間同步單元接收并輸出所述帶有時(shí)間戳的視頻幀信息至所述中央處理單元；且所述中央處理單元依據(jù)時(shí)間戳信息封裝所述視頻幀信息形成所述帶有相同時(shí)間戳的全空間信息視頻

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述視頻采集單元具有四個(gè)攝像頭，所述四個(gè)攝像頭的光心軸在同一平面上，且任意相鄰的二攝像頭的光心軸之間夾角為90度。

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述攝像頭為像素200萬且焦距1.25mm的魚眼鏡頭。

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述時(shí)間同步單元具有第一網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊；所述傳輸單元具有第二網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊；所述中央處理單元各具有第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊；令所述時(shí)間同步單元、傳輸單元及中央處理單元通過所述第一、第二及第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊進(jìn)行信號(hào)通訊。

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述攝像頭的攝像范圍覆蓋以攝像頭為中心的水平360度及垂直360度的空間；所述攝像頭選自普通鏡頭、廣角鏡頭或魚眼鏡頭。

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述中央處理單元與用戶終端連接，所述用戶終端具有使用者操作界面，所述中央處理單元用以接收用戶的操作命令。

本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述中央處理單元為計(jì)算計(jì)設(shè)備，所述傳輸單元與中央處理單元之間通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線或無線通訊模連接；且所述中央處理單元與用戶終端連接，所述用戶終端具有使用者操作界面，所述中央處理單元用以接收所述用戶終端輸出的操作命令，并依據(jù)所述操作命令輸出對(duì)應(yīng)的視頻信息。

本實(shí)用新型通過前述全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)及其視頻拼接方法，具有以下有益的技術(shù)效果：

(1)本實(shí)用新型的全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)具有至少二個(gè)攝像頭構(gòu)成全景攝影機(jī)，并使所有攝像頭的光心軸的交點(diǎn)在同一個(gè)點(diǎn)上，減小攝像盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)了攝像范圍包括了水平360度、垂直360度的全視角的技術(shù)效果。

(2)本實(shí)用新型通過時(shí)間同步單元控制攝像頭進(jìn)行圖像采集，以及接收視頻幀信息并進(jìn)行校時(shí)，實(shí)現(xiàn)了使各個(gè)攝像頭的監(jiān)控畫面在時(shí)間上能夠達(dá)到同步一致的技術(shù)效果，避免發(fā)生視頻數(shù)據(jù)包中存在不同時(shí)間攝像的視頻幀。

(3)本實(shí)用新型通過中央處理單元將插入了時(shí)間戳的視頻幀信息進(jìn)行整合封裝，由具有相同時(shí)間戳的視頻幀信息形成所述視頻數(shù)據(jù)包，讓用戶終端可以通過使用者操作界面對(duì)中央處理單元輸出操作命令后，在使用者操作界面選擇查看特定時(shí)間及/或特定視角的視頻幀，實(shí)現(xiàn)了便于監(jiān)控人員從整體的角度把握監(jiān)控方位，進(jìn)行統(tǒng)一指揮調(diào)度的有益技術(shù)效果。

(4)本實(shí)用新型通過前述完整技術(shù)方案，不僅可以實(shí)時(shí)生成全空間的視頻信息，同時(shí)監(jiān)控以攝像機(jī)為中心的任何一個(gè)方位，達(dá)到無死角監(jiān)控，而且每個(gè)攝像頭的視頻畫面可以同步拼接在一些，在相鄰攝像頭的畫面拼接處不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)重影現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)基本構(gòu)件原理示意圖。

圖2是本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的構(gòu)件連接示意圖。

圖3是本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型圖3的結(jié)構(gòu)底視示意圖。

附圖標(biāo)記與部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

攝像頭10；視頻采集單元20；時(shí)間同步單元30；第一網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊31；傳輸單元40；第二網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊41；中央處理單元50；第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊51；用戶終端60；使用者操作界面61；支架70；封裝外殼80；視頻幀信息s1；視頻數(shù)據(jù)包s2；光心軸A。

具體實(shí)施方式

為利于對(duì)本實(shí)用新型的了解，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)行說明。

請(qǐng)參閱圖1至圖4，本實(shí)用新型提供一種全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)，其包括攝像頭10、視頻采集單元20、時(shí)間同步單元30、傳輸單元40以及中央處理單元50。進(jìn)一步地，更包括了用戶終端60以及用以安裝本實(shí)用新型系統(tǒng)的支架70及封裝外殼80。其中：

如圖1、圖2所示，所述視頻采集單元20設(shè)有至少二個(gè)攝像頭10，如圖3、圖4，各攝像頭10的光心軸A交集于同一點(diǎn)上，且各攝像頭10經(jīng)圖像采集后輸出一視頻幀信息s1；所述時(shí)間同步單元30與所述視頻采集單元20連接，用以控制所有攝像頭10同步進(jìn)行圖像采集，以及接收各攝像頭10輸出的視頻幀信息s1并對(duì)各視頻幀信息s1插入時(shí)間戳；所述傳輸單元40與所述時(shí)間同步單元30及所述中央處理單元50連接，用以傳輸所述帶有時(shí)間戳的視頻幀信息s1；以及所述中央處理單元50，用以接收所述帶有時(shí)間戳的視頻幀信息s1，并將帶有相同時(shí)間戳的視頻幀信息s1封裝形成一包括全空間信息的視頻數(shù)據(jù)包s2。

如圖3、圖4，所述封裝外殼80的內(nèi)部用以封裝包括視頻采集單元20、時(shí)間同步單元30及傳輸單元40等信息處理部件，所述封裝外殼80外部則在相對(duì)兩側(cè)上，一側(cè)安裝所述攝像頭10，另側(cè)安裝支架70以將前述部件安裝于特定空間位置上。

具體地，本實(shí)施例的全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)中，所述視頻采集單元20較佳設(shè)有四個(gè)攝像頭10，所述四個(gè)攝像頭10的光心軸A在同一平面上，且任意相鄰的二攝像頭10的光心軸A之間夾角為90度，且所述攝像頭10所使用的鏡頭較佳是焦距1.25mm的魚眼鏡頭。其中，所述攝像頭10的攝像范圍覆蓋以攝像頭10為中心的水平360度及垂直360度的空間；所述攝像頭10選自普通鏡頭、廣角鏡頭或魚眼鏡頭。進(jìn)一步地，所有攝像頭10采用鏡頭的型號(hào)相同，且所述攝像頭10的最少設(shè)置數(shù)量是由魚眼鏡頭的視場角決定的。

于本實(shí)施例中，如圖2，所述時(shí)間同步單元30具有第一網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊31；所述傳輸單元40具有第二網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊41；所述中央處理單元50各具有第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊51；所述時(shí)間同步單元30、傳輸單元40及中央處理單元50通過所述第一、第二及第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊31、41、51進(jìn)行信號(hào)通訊，且第二網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊41與第三網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊51之間通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線或無線通訊模連接。

于本實(shí)施例中，所述傳輸單元40與中央處理單元50之間可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線或無線通訊模連接并進(jìn)行信號(hào)傳輸。

此外，所述中央處理單元50進(jìn)一步連接至所述用戶終端60時(shí)，所述用戶終端60具有使用者操作界面61，供使用者操作并輸出命令至所述中央處理單元50。

以上說明本實(shí)用新型全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的實(shí)施例，以下請(qǐng)復(fù)參閱圖1、圖2，說明前述全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)的視頻拼接方法。所述方法步驟包括：

將所述攝像頭10、所述視頻采集單元20、所述時(shí)間同步單元30及所述傳輸單元40定位安裝于監(jiān)控空間中；所述各攝像頭10的光心軸A交集于同一點(diǎn)上，且具有覆蓋垂直360度和水平360度的攝像范圍；

所述攝像頭10被所述時(shí)間同步單元30控制同步進(jìn)行圖像采集，令所述攝像頭10輸出視頻幀信息s1；

所述視頻采集單元20接收所述攝像頭10輸出的視頻幀信息s1并傳輸至所述時(shí)間同步單元30；

所述時(shí)間同步單元30接收所述視頻幀信息s1并插入時(shí)間戳，形成帶有時(shí)間戳的視頻幀信息s1，并通過所述傳輸單元40以并行方式傳輸至所述中央處理單元50；以及

所述中央處理單元50依據(jù)各視頻幀信息s1的時(shí)間戳，將具有相同時(shí)間戳的視頻幀信息s1封裝形成一包括全空間信息的視頻數(shù)據(jù)包s2。

其中，所述傳輸單元40包含了網(wǎng)絡(luò)發(fā)送/接收模塊41，以及物理連接設(shè)備。所述至少二個(gè)攝像頭10采集的視頻幀信息s1通過傳輸單元40以并行傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至中央處理單元50。

其中，所述中央處理單元50為計(jì)算計(jì)設(shè)備，所述傳輸單元40與中央處理單元50之間通過網(wǎng)絡(luò)傳輸線或無線通訊模連接；且所述中央處理單元50與用戶終端60連接，所述用戶終端60具有使用者操作界面61，所述中央處理單元50用以接收所述用戶終端60輸出的操作命令，并依據(jù)所述操作命令輸出對(duì)應(yīng)的視頻信息。更具體地，所述中央處理單元50根據(jù)視頻幀信息s1的時(shí)間戳將四個(gè)攝像頭的每幀視頻拼接成一幀全方位的監(jiān)控畫面，并且根據(jù)用戶請(qǐng)求實(shí)時(shí)發(fā)送對(duì)應(yīng)視角的視頻流給用戶。

如圖1，所述中央處理單元50將同一個(gè)時(shí)間戳的視頻幀信息s1拼接成一個(gè)包含全空間信息的視頻畫面，并生成全空間信息的視頻流(視頻數(shù)據(jù)包s2)。其中，所述中央處理單元50拼接的視頻能夠同時(shí)監(jiān)控?cái)z像機(jī)周圍全空間中的任何一個(gè)方位；且所述中央處理單元50接收用戶的操作命令后，用戶可通過中央處理單元50選擇查看某一個(gè)視角的畫面。

其中，所述攝像頭10采用相同型號(hào)的的鏡頭，且所述攝像頭10的攝象范圍取決于魚眼鏡頭的視場角度。

其中，所述視頻采集單元20具有四個(gè)攝像頭10，所述四個(gè)攝像頭10的光心軸A在同一平面上，且任意相鄰的二攝像頭10的光心軸A之間夾角為90度。

是以，通過本實(shí)用新型提供的一種全空間同步監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)及其視頻拼接方法，具有實(shí)時(shí)生成全空間的視頻信息，同時(shí)監(jiān)控以攝像機(jī)為中心的任何一個(gè)方位，且各個(gè)攝像頭的視頻畫面可以同步拼接在一些，在相鄰攝像頭的畫面拼接處不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)重影現(xiàn)象。

以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本實(shí)用新型做出多種變化。因而，在不違反本實(shí)用新型的權(quán)利要求宗旨的前提下，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定，本實(shí)用新型將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為保護(hù)范圍。

以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本實(shí)用新型做出多種變化。因而，在不違反本實(shí)用新型的權(quán)利要求宗旨的前提下，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定，本實(shí)用新型將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為保護(hù)范圍。