专利名称：一种视频监控采集设备和监控系统的制作方法
一种视频监控采集设备和监控系统
技术领域：
本发明涉及视频监控领域，特别是涉及一种视频监控采集设备和调整监控设备的 监控系统。
背景技术：
视频监控系统是安全防范系统的重要组成部分，是一种防范能力较强的综合系 统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合，如城市交通、小区监 控、银行和医院等。但目前视频监控系统有一个弊端在视频监控系统中所有的监控摄像设 备获取画面时，很难判断每个监控摄像设备的指向。如在小区里的视频监控系统，一般会在 小区的各个单元、路段以及小区入口等地设置多个监控摄像设备，并由小区监控室统一监 控。当小区监控室人员面对电视墙以对多个室外监控场景进行监控时，经常需要判断摄像 设备指向的方向，这需要对场景的熟悉，人为判断经常会产生不可避免的错误。又如，在交 通监控中十字路口带云台的镜头不断变化后很难在监控终端准确地判断出当前场景中镜 头的指向。因此有必要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施 例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部 分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。本发明的目的之一在于提供一种能够提供摄像设备方向的视频监控采集设备。本发明的目的之二在于提供一种能够根据监控设备当前摄像方向，调整监控设备 摄像方向的监控系统。根据本发明的一方面，本发明提供一种视频监控采集设备，其包括图像采集单 元，其利用摄像设备采集监控范围的图像并对所述图像进行编码；电子罗盘，实时获取所述 图像采集单元中摄像设备的摄像方向，并对所述摄像方向进行编码；数据传输单元，分别传 输所述图像采集单元编码后的图像和电子罗盘编码后的摄像方向。进一步的，分别传输编码后的图像和编码后的摄像方向时，将图像和对应的摄像 方向进行相同的标记以用于判别所述图像是否是在所述摄像方向下获取的；所述图像对 应的摄像设备是否是通过所述摄像方向对应的电子罗盘来获取的。本发明还提供另一种视频监控采集设备，其包括图像采集单元，利用摄像设备采 集视频监控的图像；电子罗盘，实时获取图像采集单元中所述摄像设备的摄像方向；图像 叠加单元，将所述图像采集单元采集的图像和电子罗盘获取的摄像方向进行叠加，然后对 叠加后的图像和摄像方向进行编码；数据传输单元，传输上述经过编码得到的数据。本发明还提供再一种视频监控采集设备，其包括图像采集单元，利用摄像设备采 集视频监控的图像；电子罗盘，实时获取图像采集单元中所述摄像设备的摄像方向；数字水印单元，将电子罗盘编码后的摄像方向利用数字水印或信息隐藏技术融合到所述编码后 的图像中，并将融合后的数据进行编码；数据传输单元，用于传输所述经过编码的融合后的 数据。进一步的，所述数据传输单元的传输方式为有线传输或无线传输。进一步的，所述电子罗盘被固定在所述摄像设备上或固定在所述摄像设备内。根据本发明的另一方面，本发明提供一种监控系统，其包括具有摄像设备的监控 采集设备、监控终端以及控制系统，其中所述监控采集设备采集监控范围内的图像以及该 摄像设备的初始摄像方向并将所述图像和初始摄像方向传输到所述监控终端，所述监控终 端根据所述初始摄像方向以及所需要的目标摄像方向操控所述控制系统，所述控制系统根 据所述监控终端的操控将该摄像设备的初始摄像方向调整到该目标摄像方向。进一步的，所述监控采集设备包括图像采集单元、电子罗盘和数据传输单元，其中 所述图像采集单元用于采集监控的图像，所述电子罗盘用于采集所述监控采集设备的摄像 方向，所述数据传输单元用于将所述采集到的图像和摄像方向通过无线或有线的方式传输 给所述监控终端。进一步的，所述初始摄像方向和目标摄像方向均通过角度来表示。更进一步的，所述监控终端操控所述控制系统具体为所述监控终端输入所述目 标摄像方向对应的角度减去初始摄像方向对应的角度的差值以操控所述控制系统控制所 述监控采集设备旋转所述差值的角度。进一步的，所述监控终端操控所述控制系统具体为所述监控终端判断分析获取 的摄像设备的初始摄像方向与需要设置的目标摄像方向是否相同，相同则不需要进行操 作，否则输入要设置的目标摄像方向来控制所述控制系统以控制所述云台旋转到所述目标 摄像方向上。进一步的，所述监控采集设备上固定有一云台，所述控制系统控制该云台旋转，该 云台和所述监控采集设备的旋转方向和旋转速度相同。与现有技术相比，本发明自定义一种视频监控采集设备，其通过一个安装在摄像 设备上的电子罗盘获取所述摄像设备的摄像方向，并将获取的摄像方向和摄像设备获取的 图像传输到监控终端；此外，监控终端根据获取的摄像方向可以控制安装在所述摄像设备 上的云台装置，从而通过云台进一步对所述摄像设备进行了旋转。

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它 的附图。其中图1为本发明中视频监控采集设备在第一实施例中的结构图；图2为本发明中视频监控采集设备在第二实施例中的结构图；图3为本发明中视频监控采集设备在第三实施例中的结构图；图4为本发明中监控系统在第一实施例中的结构图；图5为本发明中监控系统在第二实施例中的结构图；和
图6为本发明中监控系统在第三实施例中的结构图。
具体实施方式本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接 或间接地模拟本发明技术方案的运作。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中陈述了很 多特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现。所属领域内的技术人员 使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换 句话说，为避免混淆本发明的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被 详细描述。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中 的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一 个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多 个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构 成对本发明的限制。图1为本发明中视频监控采集设备100在第一实施例中的结构图，所述视频监控 采集设备100包括图像采集单元110、电子罗盘120和传输单元130。所述图像采集单元110包括一摄像设备(图未示)。所述图像采集单元110利用 该摄像设备采集图像并对所述图像进行编码。所述电子罗盘120被固定在所述摄像设备上或集成于所述摄像设备内部，用于实 时测定图像采集单元110的所述摄像设备摄取图像时的摄像方向，并对所述摄像方向进行 编码。这里须将所述图像和摄像方向编码成可供网络传输的数据格式。所述图像和摄像方 向的编码过程是所属领域的技术人员都能够实现的，这里就不再详述。所述数据传输单元130用于分别传输所述图像或视频和摄像方向经过编码后的 数据。在实际应用中，所述数据传输单元130的传输方式可以结合实际传输的距离、失真率 以及传输介质的成本来选择是无线传输，还是有线传输。上述分别传输编码后的图像和编码后的摄像方向时，将所述图像和对应的所述摄 像方向进行相同的标记以用于判别所述图像是否是在所述摄像方向下获取的；所述图像 对应的摄像设备是否是通过所述摄像方向对应的电子罗盘来获取的。当电子罗盘安装固定于所述摄像设备时，电子罗盘可以测定所述摄像设备的摄像 方向。当所述摄像设备发生旋转时，所述摄像设备的摄像方向也会相应地发生变化，因此， 所述摄像设备采集的图像和电子罗盘测定的摄像方向需要对应一致。本实施采用的一种做 法是对所述的图像和摄像方向均进行标记，如标记为A ；当所述摄像设备的摄像方向发生 变化后，则对新获取的图像和摄像方向均作出另一标记，如标记为A’。因此，通过判断图像 和摄像方向的标记是否一致即可以判别所述图像是否是在所述摄像方向下获取的。由于在一个监控系统中可能会存在多个摄像设备和电子罗盘，每一摄像设备采集 的图像或视频都需要和固定于该摄像设备的电子罗盘获取的摄像方向对应一致，所以需要 对不同的摄像设备及其对应电子罗盘获取的图像和摄像方向进行不同的标记。如，若将第 一摄像设备获取的图像及其对应的第一电子罗盘获取的摄像方向均标记为A，这样表示所 述第一摄像设备获取的图像A是在所述第一电子罗盘获取的摄像方向A下进行的；将第二二电子罗盘获取的摄像方向均标记为B，这样则表示第 二摄像设备获取的图像B是在第二电子罗盘获取的摄像方向B下进行的。这样在监控终端接收到数据后可以判定图像对应的摄像方向，而不需要一定让代 表所述图像和摄像方向的两组数据同时传输。图2为本发明中视频监控采集设备200在第二实施例中的结构图，所述视频监控 采集设备200包括图像采集单元210、电子罗盘220、图像叠加单元230和传输单元240。请 参阅图2所示，所述视频监控采集设备200与视频监控采集设备100的区别在于所述视频 监控采集设备200还包括图像叠加单元230。所述图像叠加单元230将所述图像采集单元210采集后的图像和电子罗盘220获 取的摄像方向进行叠加，随后将叠加后的图像和摄像方向进行编码，随后将编码得到的图 像和摄像方向通过所述数据传输单元240传输到视频监控系统的监控终端。这里的图像采集单元210只需要负责采集图像或视频，而不需要进行图像或视频 的编码，同样，电子罗盘220也只需要获取摄像方向而不需要进行摄像方向的编码，所述图 像和摄像方向的编码均放在图像叠加单元230中进行，即在所述图像或视频和所述摄像方 向叠加后再进行编码。图3为本发明中视频监控采集设备300在第三实施例中的结构图，所述视频监控 采集设备300包括图像采集单元310、电子罗盘320、数字水印单元330和传输单元340。请 参阅图3所示，所述视频监控采集设备300与视频监控采集设备100的区别在于所述视频 监控采集设备300还包括数字水印单元330。所述数字水印单元330将电子罗盘320获取的摄像方向利用数字水印或信息隐藏 技术融合到所述图像采集单元310采集的图像中，随后将融合后的图像和摄像方向进行编 码后传输。对应的，在视频监控系统的监控终端在接收融合后的数据后通过相关技术获取 代表摄像方向的数字水印信息。从监控终端监控到的效果上来看，利用数字水印或信息隐 藏技术保证了监控到的图像画面不受所述摄像方向的影响。这里同样是在图像采集单元310和电子罗盘320中不对相应的图像和摄像方向进 行编码，而是放在数字水印单元330融合后进行编码。需要指出的是，所述视频监控采集设备200和视频监控采集设备300中利用的图 像叠加技术和数字水印融合技术都使得监控终端接收到的图像和摄像方向是同步对应的。上述三个实施例中均利用电子罗盘获取视频监控系统中摄像设备的摄像方向，并 通过不同方法传输到视频监控的监控终端。在应用中，所述监控终端则可以根据获取的数 据准确地判断所述摄像设备的摄像方向。图4为本发明中监控系统在第一实施例400中的结构图。监控系统400包括监控 采集设备410、监控终端420和控制系统430，这里的监控采集设备410包括图像采集单元 4101、电子罗盘4102和传输单元4103，所述监控采集设备410的工作过程可以参见图1所 示的实施例。所述监控采集设备410利用图像采集单元4101采集监控范围内的图像，并利用所 述电子罗盘4102获取所述图像采集单元4101当前的摄像方向，随后将所述图像和摄像方 向进行编码后通过所述传输单元4103传输到所述监控终端420。所述监控终端420计算得到当前摄像方向与所需要调整的目标摄像方向之间的差值，并通过所述控制系统430将安装固定于所述监控采集设备410上的云台按所述差值 进行旋转以使图像采集单元4101的摄像方向旋转至目标摄像方向。其中，所述云台安装固 定于所述监控采集设备410上，当云台旋转时，所述监控采集设备410随所述云台同步旋 转，换句话说，所述云台旋转时，所述监控采集设备410和所述云台的旋转方向和旋转速度 相同。这里，将所述摄像方向用角度来描述，即以正东方向为0°，所述摄像方向的角度 大小均以正东方向逆时针旋转增加。如，正北方向为90°，正西方向为180°，正南方向为 270°，在正南方向和正西方向之间的角度则从270°到360°。在实施例一中，所述监控终端420首先分析出所述监控采集设备410获取的摄像 设备的初始摄像方向，并判断所要进行调节的目标摄像方向是否与所述初始摄像方向相 同，若相同则不进行调节，否则输入要调节的目标摄像方向对应的角度来控制所述控制系 统430，从而进一步控制云台的旋转，这样便实现了摄像设备的旋转。在实施例二中，所述监控终端420分析出图像采集单元4101的当前摄像方向，并 根据当前摄像方向和所需要调节的目标摄像方向的差值，以进行方向角度的调整，如，当前 摄像方向为正北方向即90°方向，而需要进行调整到角度为180°的正西的目标摄像方 向，则需要逆时针旋转90°。在实际应用其旋转的角度的规则为用所述目标摄像方向对 应的角度减去初始摄像方向对应的角度，其值为正时则逆时针旋转差值大小的角度，否则 顺时针旋转差值的绝对值大小的角度。上述两个实施例通过两种方式实现了控制云台的方法，其具体实施可以在所述控 制系统430中根据软件、硬件或软硬件结合的方式实现，所述监控终端420只需要根据选择 的控制系统430中不同的实现方法判断输入的角度。举例来说，当图像采集单元的摄像方 向为正北方向90°，要将该摄像方向调节到正东方向，则根据上述实施例一中提供的方法 则直接输入正东方向对应的角度0°即可，而如果根据上述实施例二中提供的方法则需要 计算出正东方向减去正北方向角度的差值-90°，这样通过控制系统430的内部实现将云 台顺时针旋转90°。值得注意的是，所述云台460的旋转与摄像设备是对应的，也就是说每一个摄像 设备对应于固定于其上的所述云台，且所述摄像设备和对应云台的旋转同步，即旋转方向 和旋转速度均相同，其中所述摄像设备在所述监控采集设备410的图像采集单元4101中。在一个具体的实施例中，一个安装在十字路口的摄像设备，其摄像方向为正北，此 时有一行人从正北方向迎面而来并经十字路口转向正东方向。如果监控室的监控人员认 为此行人的行为有些可疑，那么则需要对其进行跟踪判断。而此时十字路口只有一个摄像 设备，这时可以根据本发明提供的监控系统来进行跟踪监视，通过所述监控系统则可以首 先判定摄像设备的摄像方向，随后输入正东方向对应的角度0°，或输入顺时针旋转九十度 的指令，然后根据所述云台控制监控系统430中相对应功能的软件等实现对云台的旋转调 整。这样便可控制云台以使所述摄像设备旋转至正东方位，从而对所述行人进行进一步的 跟踪监视。图5为本发明中监控系统在第二实施例500中的结构图，图6为本发明中监控系 统在第三实施例600中的结构图，结合图1至图6可知，图5中的监控系统即为在图2中 示出的视频监控采集设备200的基础上进行的，其中图中的图像采集单元5101、电子罗盘5102、图像叠加单元5103和传输单元5104均与图2中的图像采集单元210、电子罗盘220、 图像叠加单元230和传输单元240相同；图6中监控系统同样利用图3中示出的视频监控 采集设备300的基础上进行，其中图中的图像采集单元6101、电子罗盘6102、数字水印单元 6103和传输单元6104均与图3中的图像采集单元310、电子罗盘320、数字水印单元330和 传输单元340相同。综上所述，本发明通过电子罗盘与视频监控的结合，获取视频监控中摄像设备的 摄像方向，并将所述摄像方向传输给监控终端以进行监控；进一步，可以通过监控终端的分 析确定摄像设备的摄像方向后控制对应云台的选择以进一步控制摄像设备的选择，从而增 强了视频监控系统的监控功能。上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式
。需要指出的是，熟悉该领域的 技术人员对本发明的具体实施方式
所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。 相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式
。
9
权利要求
一种视频监控采集设备，其特征在于，其包括图像采集单元，其利用摄像设备采集监控范围的图像并对所述图像进行编码；电子罗盘，实时获取所述图像采集单元中摄像设备的摄像方向，并对所述摄像方向进行编码；和数据传输单元，分别传输所述图像采集单元编码后的图像和电子罗盘编码后的摄像方向。
2.根据权利要求1所述的视频监控采集设备，其特征在于分别传输编码后的图像和 编码后的摄像方向时，将图像和对应的摄像方向进行相同的标记以用于判别所述图像是 否是在所述摄像方向下获取的；所述图像对应的摄像设备是否是通过所述摄像方向对应的 电子罗盘来获取的。
3.一种视频监控采集设备，其特征在于，其包括图像采集单元，利用摄像设备采集视频监控的图像； 电子罗盘，实时获取图像采集单元中所述摄像设备的摄像方向； 图像叠加单元，将所述图像采集单元采集的图像和电子罗盘获取的摄像方向进行叠 加，然后对叠加后的图像和摄像方向进行编码；和 数据传输单元，传输上述经过编码得到的数据。
4.一种视频监控采集设备，其特征在于，其包括图像采集单元，利用摄像设备采集视频监控的图像； 电子罗盘，实时获取图像采集单元中所述摄像设备的摄像方向； 数字水印单元，将电子罗盘编码后的摄像方向利用数字水印或信息隐藏技术融合到所 述编码后的图像中，并将融合后的数据进行编码；数据传输单元，用于传输所述经过编码的融合后的数据。
5.根据权利要求1、3或4所述的视频监控采集设备，其特征在于所述数据传输单元 的传输方式为有线传输或无线传输。
6.根据权利要求1、3或4所述的视频监控采集设备，其特征在于所述电子罗盘被固 定在所述摄像设备上或固定在所述摄像设备内。
7.—种监控系统，其包括具有摄像设备的监控采集设备、监控终端以及控制系统，其特 征在于所述监控采集设备采集监控范围内的图像以及该摄像设备的初始摄像方向并将所 述图像和初始摄像方向传输到所述监控终端，所述监控终端根据所述初始摄像方向以及所 需要的目标摄像方向操控所述控制系统，所述控制系统根据所述监控终端的操控将该摄像 设备的初始摄像方向调整到该目标摄像方向。
8.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于所述监控采集设备包括图像采集单 元、电子罗盘和数据传输单元，其中所述图像采集单元用于采集监控的图像，所述电子罗盘 用于采集所述监控采集设备的摄像方向，所述数据传输单元用于将所述采集到的图像和摄 像方向通过无线或有线的方式传输给所述监控终端。
9.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于所述初始摄像方向和目标摄像方向 均通过角度来表示。
10.根据权利要求8所述的监控系统，其特征在于所述监控终端操控所述控制系统具 体为所述监控终端输入所述目标摄像方向对应的角度减去初始摄像方向对应的角度的差值以操控所述控制系统控制所述监控采集设备旋转所述差值的角度。
11.根据权利要求8所述的监控系统，其特征在于所述监控终端操控所述控制系统具 体为所述监控终端判断分析获取的摄像设备的初始摄像方向与需要设置的目标摄像方向 是否相同，相同则不需要进行操作，否则输入要设置的目标摄像方向来控制所述控制系统 以控制所述云台旋转到所述目标摄像方向上。
12.根据权利要求7-11中任一监控系统，其特征在于所述监控采集设备上固定有一 云台，所述控制系统控制该云台旋转，该云台和所述监控采集设备的旋转方向和旋转速度 相同。
全文摘要
本发明提供一种视频监控采集设备，其包括图像采集单元，其利用摄像设备采集监控范围的图像并对所述图像进行编码；电子罗盘，实时获取所述图像采集单元中摄像设备的摄像方向，并对所述摄像方向进行编码；数据传输单元，用于分别传输所述图像采集单元编码后的图像和电子罗盘编码后的摄像方向；或数据传输单元首先对所述摄像设备采集到的图像和所述电子罗盘获取到的摄像方向进行叠加编码后进行传输；或数据传输单元将所述电子罗盘获取的摄像方向利用水印或信息隐藏技术融合到摄像设备采集的图像中后进行编码，之后通过进行传输。这样在监控终端对应地解析出摄像方向，从而实现了对所述摄像设备摄像方向的采集。
文档编号G01C17/32GK101945258SQ20101027512
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者高飞 申请人:无锡中星微电子有限公司