本發明涉及視頻監控技術領域，尤其涉及一種監控裝置的監控畫面形成方法和監控裝置的監控畫面形成系統。

背景技術：

視頻監控系統常用于對需要的場所進行畫面監控。現有技術的視頻監控系統中，常在需要監控的區域安裝拍攝角度不同的多個攝像頭，各個攝像頭用于同時獲取不同角度的監控畫面，并分別在監控屏幕上對監控畫面進行顯示，因此，用戶在監控屏幕上可以看到每個攝像頭所獲取的單個視頻的二維畫面。

上述技術方案的弊端是，各個攝像頭獲取的監控畫面零散且立體效果不強，不便于用戶進行監控。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于提供一種監控裝置的監控畫面形成方法，旨在形成完整的立體監控畫面，以便于用戶進行監控。

為實現上述目的，本發明提供的監控裝置的監控畫面形成方法中，所述監控裝置包括分布于一個拍攝空間內，且在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，所述攝像頭的拍攝區域覆蓋所述水平面的360°范圍；所述監控裝置的監控畫面形成方法包括如下步驟：

獲取每個攝像頭拍攝的視頻幀和每個視頻幀對應的攝像頭編號；

獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面；

對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面。

優選地，所述對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面，包括：

獲取每個攝像頭的拍攝區域對應的預設靜態三維場景；

將每個視頻幀的二維圖像映射到對應的所述靜態三維場景中，以形成每個視頻幀對應的三維圖像；

將各個所述三維圖像拼接形成完整的立體監控畫面。

優選地，所述將各個所述三維圖像拼接形成完整的立體監控畫面，包括：

對相鄰的所述三維圖像的重疊部分進行裁剪及拼接處理；

將處理后的各個所述三維圖像合成立體監控畫面。

優選地，所述對相鄰的所述三維圖像的重疊部分進行裁剪及拼接處理，與所述將處理后的各個所述三維圖像合成立體監控畫面之間，還包括：

對經裁剪和拼接處理后的各個所述三維圖像進行邊緣融合處理。

優選地，所述將每個視頻幀的二維圖像映射到對應的所述靜態三維場景中，以形成每個視頻幀對應的三維圖像的步驟，與所述將各個所述三維圖像拼接形成完整的立體監控畫面的步驟之間，還包括：

將每個所述三維圖像進行顏色調整以統一色域，使每個所述三維圖像的畫面顏色顯示一致。

此外，為實現上述目的，本發明還提供一種監控裝置的監控畫面形成系統，所述監控裝置包括分布于一個拍攝空間內，且在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，所述攝像頭的拍攝區域覆蓋所述水平面的360°范圍；所述監控裝置的監控畫面形成系統包括：

獲取模塊，用于獲取每個攝像頭拍攝的視頻幀和每個視頻幀對應的攝像頭編號；

分布模塊，用于獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面；

處理模塊，用于對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面。

優選地，所述處理模塊包括：

獲取單元，用于獲取每個攝像頭的拍攝區域對應的預設靜態三維場景；

映射單元，用于將每個視頻幀的二維圖像映射到對應的所述靜態三維場景中，以形成每個視頻幀對應的三維圖像；

處理單元，用于將各個所述三維圖像拼接形成完整的立體監控畫面。

優選地，所述處理單元包括：

裁剪拼接子單元，用于對相鄰的所述三維圖像的重疊部分進行裁剪及拼接處理；

合成子單元，用于將處理后的各個所述三維圖像合成立體監控畫面。

優選地，所述處理單元還包括：

邊緣處理子單元，用于對經裁剪和拼接處理后的各個所述三維圖像進行邊緣融合處理。

優選地，所述處理模塊還包括：：

顏色調整單元，用于將每個所述三維圖像進行顏色調整以統一色域，使每個所述三維圖像的畫面顏色顯示一致。

在本發明的技術方案中，所述監控裝置包括分布于一個拍攝空間內，且在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，所述攝像頭的拍攝區域覆蓋所述水平面的360°范圍；通過獲取每個攝像頭拍攝的視頻幀和每個視頻幀對應的攝像頭編號，獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面，對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面，因此，各個攝像頭獲取的視頻幀將拼接合成完整的立體監控畫面，提高用戶監控的便捷性。

附圖說明

圖1為本發明監控裝置的監控畫面形成方法第一實施例的流程示意圖；

圖2為本發明監控裝置的監控畫面形成方法第二實施例的流程示意圖；

圖3為本發明監控裝置的監控畫面形成方法第三實施例的流程示意圖；

圖4為本發明監控裝置的監控畫面形成方法第四實施例的流程示意圖；

圖5為本發明監控裝置的監控畫面形成方法第五實施例的流程示意圖；

圖6為本發明監控裝置的監控畫面形成系統第一實施例的功能模塊示意圖；

圖7為本發明監控裝置的監控畫面形成系統第二實施例的功能模塊示意圖；

圖8為本發明監控裝置的監控畫面形成系統第三實施例的功能模塊示意圖；

圖9為本發明監控裝置的監控畫面形成系統第四實施例的功能模塊示意圖；

圖10為本發明監控裝置的監控畫面形成系統第五實施例的功能模塊示意圖。

本發明目的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應在理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明提供一種監控裝置的監控畫面形成方法。

請參閱圖1，在本發明的監控裝置的監控畫面形成方法的第一實施例中，所述監控裝置包括分布于一個拍攝空間內，且在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，所述攝像頭的拍攝區域覆蓋所述水平面的360°范圍；所述監控裝置的監控畫面形成方法包括如下步驟：

步驟S10，獲取每個攝像頭拍攝的視頻幀和每個視頻幀對應的攝像頭編號；

步驟S20，獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面；

步驟S30，對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面。

在本發明的技術方案中，所述監控裝置包括分布于一個拍攝空間內，且在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，所述攝像頭的拍攝區域覆蓋所述水平面的360°范圍；通過獲取每個攝像頭拍攝的視頻幀和每個視頻幀對應的攝像頭編號，獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面，對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面，因此，各個攝像頭獲取的視頻幀將拼接合成完整的立體監控畫面，提高用戶監控的便捷性。

所述拍攝空間可以是室內空間，例如，商場、住宅、地下車庫；也可以是室外空間，例如街道、馬路。

所述監控裝置中的攝像頭不僅要位于同一拍攝空間，還需要包括在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，攝像頭在同一水平面上指的是攝像頭距離地面的高度相同，攝像頭位于同一水平面上有利于保持視頻幀的畫面一致性，便于進行后續的視頻幀拼接處理。進一步的，同一水平面上的各個攝像頭優選與地面呈相同夾角。

攝像頭相對設置的目的是各個攝像頭之間的拍攝區域形成互補，因此，位于同一水平面上的各個攝像頭的拍攝區域能覆蓋該水平面的360°范圍，不存在拍攝死角，

當然，所述監控裝置中的所有攝像頭并不限于全部位于同一水平面，為了拍攝到所述拍攝空間的頂部或底部，還可以設置高度不同的攝像頭。

在本實施例中，為每個攝像頭預設一編號并預設對應的視頻畫面位置，獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面。

例如，一個房間內分布了相對設置的左右兩個攝像頭，左邊的攝像頭編號為1，右邊的攝像頭編號為2。為編號為1的攝像頭預設初始視頻畫面的左側位置，為編號為2的攝像頭預設初始視頻畫面的右側位置，因此，編號為1的攝像頭拍攝的視頻幀將分布到視頻畫面的左側，編號為2的攝像頭拍攝的視頻幀將分布到視頻畫面的右側，有利于提高監控畫面的形成速度。

請參閱圖2，基于本發明的監控裝置的監控畫面形成方法的第一實施例，本發明的監控裝置的監控畫面形成方法的第二實施例中，步驟S30包括：

步驟S31，獲取每個攝像頭的拍攝區域對應的預設靜態三維場景；

步驟S32，將每個視頻幀的二維圖像映射到對應的所述靜態三維場景中，以形成每個視頻幀對應的三維圖像；

步驟S33，將各個所述三維圖像拼接形成完整的立體監控畫面。

所述靜態三維場景用于將每個視頻幀的二維圖像轉化為對應的三維圖像，形成立體監控畫面的局部圖像，提高監控畫面的精準度。

在為每個攝像頭的拍攝區域建立對應的靜態三維場景后，將各個拍攝區域與其對應的三維場景進行識別匹配，以便于后續進行二維圖像的映射。

將每個視頻幀的二維圖像映射到對應的所述靜態三維場景中，可以形成每個二維圖像對應的三維圖像，此時，雖然每個視頻幀都呈現三維立體效果，但是對于整個監控畫面而言，仍會存在大量的重疊區域或不連續區域，因此，需要進一步對各個相鄰的三維圖像進行拼接處理，以形成完整的立體監控畫面。

請參閱圖3，基于本發明的監控裝置的監控畫面形成方法的第二實施例，本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第三實施例中，步驟S33包括：

步驟S33a，對相鄰的所述三維圖像的重疊部分進行裁剪及拼接處理；

步驟S33b，將處理后的各個所述三維圖像合成立體監控畫面。

相鄰的所述三維圖像需要對彼此重疊的部分進行裁剪，需要注意的是，通過裁剪處理以避免局部畫面重疊，但是，圖像的其他不連續區域，例如拍攝的死角，是很難修補的。在本實施例中，為了避免拍攝死角造成的畫面不連續，優選使相鄰的攝像頭的拍攝區域具有部分重疊。

當然，重疊區域過大將造成攝像資源的浪費，因此，相鄰攝像頭之間可以存在5°以下的重疊區域。

請參閱圖4，基于本發明的監控裝置的監控畫面形成方法的第三實施例，本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第四實施例中，步驟S33a和步驟S33b之間，還包括：

步驟S33c，對經裁剪和拼接處理后的各個所述三維圖像進行邊緣融合處理。

對相鄰的三維圖像進行裁剪及拼接處理后，相鄰的三維圖像之間仍然會存在拼接縫隙，導致監控畫面的畫質低下。為了提供更優良的畫質，在本實施例中，還可以對經裁剪和拼接處理后的各個所述三維圖像進行邊緣融合處理，以使相鄰的三維圖像之間實現自然過渡。

在經過邊緣處理的視頻幀的連續播放過程中，將會形成完整而連續的動態畫面。

應當理解，上述裁剪處理、拼接處理及邊緣融合處理的速度，應當大于視頻幀的播放速率。

請參閱圖5，基于本發明的監控裝置的監控畫面形成方法的第二實施例至第四實施例中的任意一項，步驟S32與步驟S33之間，還包括：

步驟S34，將每個所述三維圖像進行顏色調整以統一色域，使每個所述三維圖像的畫面顏色顯示一致。

為了提高畫面的一致性，各個攝像頭的性能參數應當一致或者接近。

當然，由于每個攝像頭分布于所述拍攝空間的不同位置，因此，不同攝像頭的拍攝條件會略有差異，這些差異有可能是和光源的距離不同造成的，也有可能是由于光源遮擋條件不同造成的，造成攝像頭拍攝條件差異的因素眾多，此處不作進一步列舉。

由于每個攝像頭的性能參數有差異，拍攝條件也會存在一定差異，因此，每個攝像頭獲取的視頻幀對應形成的所述三維圖像顏色并不完全一致，本實施例中，在立體監控畫面播放前，先將每個所述三維圖像進行顏色調整以統一色域，使每個所述三維圖像的畫面顏色顯示一致，因此，形成的立體監控畫面視覺效果更完整一致。

請參閱圖6，為實現上述目的，本發明的第一實施例提供一種監控裝置的監控畫面形成系統，所述監控裝置包括分布于一個拍攝空間內，且在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，所述攝像頭的拍攝區域覆蓋所述水平面的360°范圍；所述監控裝置的監控畫面形成系統包括：

獲取模塊10，用于獲取每個攝像頭拍攝的視頻幀和每個視頻幀對應的攝像頭編號；

分布模塊20，用于獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面；

處理模塊30，用于對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面。

在本發明的技術方案中，所述監控裝置包括分布于一個拍攝空間內，且在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，所述攝像頭的拍攝區域覆蓋所述水平面的360°范圍；通過獲取每個攝像頭拍攝的視頻幀和每個視頻幀對應的攝像頭編號，獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面，對所述初始視頻畫面中的視頻幀進行三維合成處理，以使所述初始視頻畫面形成完整的立體監控畫面，因此，各個攝像頭獲取的視頻幀將拼接合成完整的立體監控畫面，提高用戶監控的便捷性。

所述拍攝空間可以是室內空間，例如，商場、住宅、地下車庫；也可以是室外空間，例如街道、馬路。

所述監控裝置中的攝像頭不僅要位于同一拍攝空間，還需要包括在同一水平面上相對設置的至少兩個攝像頭，攝像頭在同一水平面上指的是攝像頭距離地面的高度相同，攝像頭位于同一水平面上有利于保持視頻幀的畫面一致性，便于進行后續的視頻幀拼接處理。進一步的，同一水平面上的各個攝像頭優選與地面呈相同夾角。

攝像頭相對設置的目的是各個攝像頭之間的拍攝區域形成互補，因此，位于同一水平面上的各個攝像頭的拍攝區域能覆蓋該水平面的360°范圍，不存在拍攝死角，

當然，所述監控裝置中的所有攝像頭并不限于全部位于同一水平面，為了拍攝到所述拍攝空間的頂部或底部，還可以設置高度不同的攝像頭。

在本實施例中，為每個攝像頭預設一編號并預設對應的視頻畫面位置，獲取為每個攝像頭編號預設的視頻畫面位置，將每個視頻幀分布到對應的視頻畫面位置，以形成初始視頻畫面。

例如，一個房間內分布了相對設置的左右兩個攝像頭，左邊的攝像頭編號為1，右邊的攝像頭編號為2。為編號為1的攝像頭預設初始視頻畫面的左側位置，為編號為2的攝像頭預設初始視頻畫面的右側位置，因此，編號為1的攝像頭拍攝的視頻幀將分布到視頻畫面的左側，編號為2的攝像頭拍攝的視頻幀將分布到視頻畫面的右側，有利于提高監控畫面的形成速度。

請參閱圖7，基于本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第一實施例，本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第二實施例中，所述處理模塊30包括：

獲取單元31，用于獲取每個攝像頭的拍攝區域對應的預設靜態三維場景；

映射單元32，用于將每個視頻幀的二維圖像映射到對應的所述靜態三維場景中，以形成每個視頻幀對應的三維圖像；

處理單元33，用于將各個所述三維圖像拼接形成完整的立體監控畫面。

所述靜態三維場景用于將每個視頻幀的二維圖像轉化為對應的三維圖像，形成立體監控畫面的局部圖像，提高監控畫面的精準度。

在為每個攝像頭的拍攝區域建立對應的靜態三維場景后，將各個拍攝區域與其對應的三維場景進行識別匹配，以便于后續進行二維圖像的映射。

將每個視頻幀的二維圖像映射到對應的所述靜態三維場景中，可以形成每個二維圖像對應的三維圖像，此時，雖然每個視頻幀都呈現三維立體效果，但是對于整個監控畫面而言，仍會存在大量的重疊區域或不連續區域，因此，需要進一步對各個相鄰的三維圖像進行拼接處理，以形成完整的立體監控畫面。

請參閱圖8，基于本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第二實施例，本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第三實施例中，所述處理單元33包括：

裁剪拼接子單元33a，用于對相鄰的所述三維圖像的重疊部分進行裁剪及拼接處理；

合成子單元33b，用于將處理后的各個所述三維圖像合成立體監控畫面。

相鄰的所述三維圖像需要對彼此重疊的部分進行裁剪，需要注意的是，通過裁剪處理以避免局部畫面重疊，但是，圖像的其他不連續區域，例如拍攝的死角，是很難修補的。在本實施例中，為了避免拍攝死角造成的畫面不連續，優選使相鄰的攝像頭的拍攝區域具有部分重疊。

當然，重疊區域過大將造成攝像資源的浪費，因此，相鄰攝像頭之間可以存在5°以下的重疊區域。

請參閱圖9，基于本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第三實施例，本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第四實施例中，所述處理單元33還包括：

邊緣處理子單元33c，用于對經裁剪和拼接處理后的各個所述三維圖像進行邊緣融合處理。

對相鄰的三維圖像進行裁剪及拼接處理后，相鄰的三維圖像之間仍然會存在拼接縫隙，導致監控畫面的畫質低下。為了提供更優良的畫質，在本實施例中，還可以對經裁剪和拼接處理后的各個所述三維圖像進行邊緣融合處理，以使相鄰的三維圖像之間實現自然過渡。

在經過邊緣處理的視頻幀的連續播放過程中，將會形成完整而連續的動態畫面。

應當理解，上述裁剪處理、拼接處理及邊緣融合處理的速度，應當大于視頻幀的播放速率。

基于本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第二實施例至第四實施例中的任意一項，本發明的監控裝置的監控畫面形成系統的第五實施例中，所述處理模塊30還包括：：

顏色調整單元34，用于將每個所述三維圖像進行顏色調整以統一色域，使每個所述三維圖像的畫面顏色顯示一致。

為了提高畫面的一致性，各個攝像頭的性能參數應當一致或者接近。

當然，由于每個攝像頭分布于所述拍攝空間的不同位置，因此，不同攝像頭的拍攝條件會略有差異，這些差異有可能是和光源的距離不同造成的，也有可能是由于光源遮擋條件不同造成的，造成攝像頭拍攝條件差異的因素眾多，此處不作進一步列舉。

由于每個攝像頭的性能參數有差異，拍攝條件也會存在一定差異，因此，每個攝像頭獲取的視頻幀對應形成的所述三維圖像顏色并不完全一致，本實施例中，在立體監控畫面播放前，先將每個所述三維圖像進行顏色調整以統一色域，使每個所述三維圖像的畫面顏色顯示一致，因此，形成的立體監控畫面視覺效果更完整一致。

以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。