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申请/专利权人：杭州数尔安防科技股份有限公司

摘要：本发明公开了基于图像分析的行人坐标捕获装置及其使用方法，包括移动物视频捕获器、处理器、云台伺服机构、距离捕获器、特写捕获器，移动物视频捕获器采集到的视频数据发送至处理器，处理器从接收到的视频数据分析出移动物的像素坐标，处理器根据像素坐标通过驱动云台伺服机构使得距离捕获器对准移动物，同时特写捕获器对移动物进行特写图片采集。本发明装置启动后可以主动捕获区域内出现的每一个人的地理位置信息、运动轨迹、人脸特征，结合标定的周边建筑物、路口等地理位置信息，可以分析每个行人的常规活动区域、行进路线，作为大数据上传存储。

主权项：1.一种基于图像分析的行人坐标捕获装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：该装置工作前，坐标采集器通过北斗GPS装置记录设备的经纬度坐标BD,LD，激光测距仪记录设备高度h，该步骤在设备上电时即初始化；步骤二：广角摄像机采集区域内广角视频，处理器将视频分解成每帧图片，采用图像分析技术，检测图片中出现的移动物或行人，记录移动物或行人的像素坐标x,y，此坐标为广角摄像机坐标系内的像素坐标，并非行人在真实世界中的地理坐标，要获取真实地理坐标，还需要获取行人与设备的相对位置关系；步骤三：将行人在广角图像中的像素坐标x,y转换为云台伺服机构对准的姿态角P,T；广角摄像机像素坐标x,y与伺服机构对准的姿态角P,T之间的函数对应关系，需要在设备安装时标定；通过人工采集若干像素坐标与姿态角的点对，根据拟合函数模型，采用最小二乘法拟合公式，得出两者之间的对应关系：拟合函数模型如下P＝a1*x+a2；T＝b1*x+b2*y+b3；在联动过程中，输入目标像素坐标x,y，根据拟合函数，直接计算出姿态角P,T；步骤四：云台伺服机构根据行人的像素坐标，控制步进电机使设备对准目标行人，特写摄像头将行人相应放大；步骤二中通过图像分析技术得到的是行人在摄像机图像坐标系内的像素坐标，步骤三将像素坐标转换为姿态角坐标，步骤四通过伺服联动机构将多个传感器对准目标行人，以此作为分析行人的基础；这是一个主动发现的过程，简称为捕获，这一种方式无论行人是否携带相关装置，只要出现在广角摄像机视野内，就能捕获到该行人；步骤五：设备对准行人后，激光测距仪记录行人与设备的距离d，电子罗盘记录对准的方位角a，特写摄像机抓拍行人特写；设备对准行人后，该步骤采用多个传感器融合，分析出行人的相关数据；步骤六：根据设备地理位置坐标BD,LD，距离d,方位角a,计算目标地理位置坐标B,L；设备监控范围小，将区域内行人所在地球表面简化为一个平面，首先计算设备与目标距离在地平面的投影； db＝dt*cosadl＝dt*sinaB＝BD+fdb,BD,LDL＝LD+gdl，BD，LDf、g两个函数公式的获取，采用机器学习数据拟合的方式，在获取公式前，将设备安装在不同场景，对准不同的人，由人使用测绘北斗GPS设备，获取地理位置坐标样本，采集3000数据样本后，使用准牛顿法对多个函数模型进行拟合，最终得出最优函数公式模型；步骤七：特写摄像头采集特写视频，将视频分解成每帧图片，提取图片中人脸特征；步骤八：重复以上步骤，为每个行人分配一个ID,ID中每帧目标的地理位置坐标联合组成行人的运动轨迹；步骤九：将每个行人的运动轨迹、人脸特征，特写图片，通过FTP上传平台服务器；还包括移动物视频捕获器、处理器、云台伺服机构、距离捕获器、特写捕获器、采集捕获装置，移动物视频捕获器采集到的视频数据发送至处理器，处理器从接收到的视频数据分析出移动物的像素坐标，处理器根据像素坐标通过驱动云台伺服机构使得距离捕获器对准移动物，同时特写捕获器对移动物进行特写图片采集；采集捕获装置位置坐标的坐标采集器；距离采集器为激光测距仪，激光测距仪用于采集物体与捕获装置的直线距离，所述激光测距仪与移动物视频捕获器平行设置，移动物视频捕获器为用于采集捕获装置周围视频的视频采集器，视频采集器为广角摄像机；特写捕获器为用于采集特写照片的摄像机。

全文数据：基于图像分析的行人坐标捕获装置及其使用方法技术领域本发明涉及分析监控造技术领域，尤其涉及一种基于图像分析的行人坐标捕获装置及其使用方法。背景技术行人在道路上行走，身上不一定携带北斗或GPS装置，即便携带，未必主动连接平台报备个人位置信息，想要获取目标行人的地理位置，需要设备主动发现行人，并获取行人的相关信息，进一步解算出行人的地理位置信息。现有产品、技术领域的缺陷：目前尚未有专用的主动捕获行人地理位置信息的传感器装置，当前能用于行人位置捕获的设备主要是通过图像分析技术检测设备监控范围内是否存在行人，如果存在，则将设备本身的位置信息代替行人的位置信息上传，所有出现在设备范围内的目标共用一个地理位置坐标，这种方式本身并没有真正计算行人的位置坐标，误差较大，不能真实反应行人的轨迹，所以结果也无法保证，现针对以上问题设计出一种基于图像分析的行人坐标捕获装置。发明内容本发明的目的在于提供一种基于图像分析的行人坐标捕获装置，捕获装置启动后可以主动捕获区域内出现的每一个人的地理位置信息、运动轨迹、人脸特征，结合标定的周边建筑物、路口等地理位置信息的优点，解决了设备范围内的目标共用一个地理位置坐标，这种方式本身并没有真正计算行人的位置坐标，误差较大，不能真实反应行人的轨迹的问题。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于图像分析的行人坐标捕获装置，包括移动物视频捕获器、处理器、云台伺服机构、距离捕获器、特写捕获器，移动物视频捕获器采集到的视频数据发送至处理器，处理器从接收到的视频数据分析出移动物的像素坐标，处理器根据像素坐标通过驱动云台伺服机构使得距离捕获器对准移动物，同时特写捕获器对移动物进行特写图片采集。进一步的，还包括用于采集捕获装置位置坐标的坐标采集器。进一步的，距离采集器为激光测距仪，激光测距仪用于采集物体与捕获装置的直线距离。进一步的，所述激光测距仪与移动物视频捕获器平行设置，移动物视频捕获器为用于采集捕获装置周围视频的视频采集器。进一步的，视频采集器为广角摄像机或360度摄像机。进一步的，特写捕获器为用于采集特写照片的摄像机。进一步的，激光测距仪、摄像头固定在云台伺服机构的转动部上，云台伺服机构设置有采集云台伺服机构旋转角度和俯仰角度的电子罗盘。一种基于图像分析的行人坐标捕获装置的使用方法：步骤一：该设备工作前，坐标采集器通过北斗GPS装置记录设备的经纬度坐标，激光测距仪记录设备高度h，该步骤在设备上电时即初始化；步骤二：广角摄像机采集区域内广角视频，处理器将视频分解成每帧图片，采用图像分析技术，检测图片中出现的移动物或行人，记录移动物或行人的像素坐标；步骤三：将行人在广角图像中的像素坐标转换为云台伺服机构对准的姿态角；广角摄像机像素坐标与伺服机构对准的姿态角之间的函数对应关系，需要在设备安装时标定；通过人工采集若干像素坐标与姿态角的点对，根据拟合函数模型，采用最小二乘法拟合公式，得出两者之间的对应关系：拟合函数模型如下P＝a1*x+a2；T＝b1*x+b2*y+b3；在联动过程中，输入目标像素坐标，根据拟合函数，直接计算出姿态角；步骤四：云台伺服机构根据行人的像素坐标，控制步进电机使设备对准目标行人，特写摄像头将行人相应放大；步骤二中通过图像分析技术得到的是行人在摄像机图像坐标系内的像素坐标，步骤三将像素坐标转换为姿态角坐标，步骤四通过伺服联动机构将多个传感器对准目标行人，以此作为进一步分析行人的基础；步骤五：设备对准行人后，激光测距仪记录行人与设备的距离d，电子罗盘记录对准的方位角a，特写摄像机抓拍行人特写；设备对准行人后，该步骤可以采用多个传感器融合，分析出行人的相关数据；步骤六：根据设备地理位置坐标，目标距离d,方位角a,计算目标地理位置坐标；设备监控范围如半径100米以内相对较小，将区域内行人所在地球表面简化为一个平面，首先计算设备与目标距离在地平面的投影db＝dt*cosadl＝dt*sinaB＝BD+fdb,BD,LDL＝LD+gdl，BD，LDf、g两个函数公式的获取，采用机器学习数据拟合的方式，在获取公式前，将设备安装在不同场景，对准不同的人，由人使用测绘北斗GPS设备，获取地理位置坐标样本，采集3000数据样本后，使用准牛顿法对多个函数模型进行拟合，最终得出最优函数公式模型；步骤七：特写摄像头采集特写视频，将视频分解成每帧图片，提取图片中人脸特征；步骤八：重复以上步骤，为每个行人分配一个ID,ID中每帧目标的地理位置坐标联合组成行人的运动轨迹；步骤九：将每个行人的运动轨迹、人脸特征，特写图片，通过FTP上传平台服务器。本发明与现有技术相比具有的有益效果是：1.将图像分析技术与多传感器融合，相互协作，以此方式捕获行人，并且解算行人的地理位置坐标，记录行人的运动轨迹，无须目标行人身上携带任何装置；2.装置启动后可以主动捕获区域内出现的每一个人的地理位置信息、运动轨迹、人脸特征，结合标定的周边建筑物、路口等地理位置信息，可以分析每个行人的常规活动区域、行进路线，作为大数据上传存储。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明提出的一种基于图像分析的行人坐标捕获装置的工作流程示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参照图1，一种基于图像分析的行人坐标捕获装置，包括移动物视频捕获器、处理器、云台伺服机构、距离捕获器、特写捕获器，移动物视频捕获器采集到的视频数据发送至处理器，处理器从接收到的视频数据分析出移动物的像素坐标，处理器根据像素坐标通过驱动云台伺服机构使得距离捕获器对准移动物，同时特写捕获器对移动物进行特写图片采集。基于图像分析的行人坐标捕获装置，还包括用于采集捕获装置位置坐标的坐标采集器；距离采集器为激光测距仪，激光测距仪用于采集物体与捕获装置的直线距离；所述激光测距仪与移动物视频捕获器平行设置，移动物视频捕获器为用于采集捕获装置周围视频的视频采集器；视频采集器为广角摄像机或360度摄像机；特写捕获器为用于采集特写照片的摄像机；激光测距仪、摄像头固定在云台伺服机构的转动部上，云台伺服机构设置有采集云台伺服机构旋转角度和俯仰角度的电子罗盘。一种基于图像分析的行人坐标捕获装置的使用方法：步骤一：该设备工作前，通过北斗GPS装置记录设备的经纬度坐标，激光测距仪记录设备高度h，该步骤在设备上电时即初始化；步骤二：广角摄像机采集区域内广角视频，处理器将视频分解成每帧图片，采用图像分析技术，检测图片中出现的移动物或行人，记录移动物或行人的像素坐标，此坐标为广角摄像机坐标系内的像素坐标，并非行人在真实世界中的地理坐标，要获取真实地理坐标，还需要进一步获取行人与设备的相对位置关系；步骤三：将行人在广角图像中的像素坐标转换为云台伺服机构对准的姿态角；广角摄像机像素坐标与伺服机构对准的姿态角之间的函数对应关系，需要在设备安装时标定；通过人工采集若干像素坐标与姿态角的点对，根据拟合函数模型，采用最小二乘法拟合公式，得出两者之间的对应关系：拟合函数模型如下P＝a1*x+a2；T＝b1*x+b2*y+b3；在联动过程中，输入目标像素坐标，根据拟合函数，直接计算出姿态角；步骤四：云台伺服机构根据行人的像素坐标，控制步进电机使设备对准目标行人，特写摄像头将行人相应放大；步骤二中通过图像分析技术得到的是行人在摄像机图像坐标系内的像素坐标，步骤三将像素坐标转换为姿态角坐标，步骤四通过伺服联动机构将多个传感器对准目标行人，以此作为进一步分析行人的基础；这是一个主动发现的过程，简称为捕获，该种方式无论行人是否携带相关装置，只要出现在广角摄像机视野内，就能捕获到该行人；步骤五：设备对准行人后，激光测距仪记录行人与设备的距离d，电子罗盘记录对准的方位角a，特写摄像机抓拍行人特写；设备对准行人后，该步骤可以采用多个传感器融合，分析出行人的相关数据；步骤六：根据设备地理位置坐标，目标距离d,方位角a,计算目标地理位置坐标；设备监控范围如半径100米以内相对较小，，将区域内行人所在地球表面简化为一个平面，首先计算设备与目标距离在地平面的投影db＝dt*cosadl＝dt*sinaB＝BD+fdb,BD,LDL＝LD+gdl，BD，LDf、g两个函数公式的获取，采用机器学习数据拟合的方式，在获取公式前，将设备安装在不同场景，对准不同的人，由人使用测绘北斗GPS设备，获取地理位置坐标样本，采集3000数据样本后，使用准牛顿法对多个函数模型进行拟合，最终得出最优函数公式模型；步骤七：特写摄像头采集特写视频，将视频分解成每帧图片，提取图片中人脸特征；步骤八：重复以上步骤，为每个行人分配一个ID,ID中每帧目标的地理位置坐标联合组成行人的运动轨迹；步骤九：将每个行人的运动轨迹、人脸特征，特写图片，通过FTP上传平台服务器。本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

权利要求：1.一种基于图像分析的行人坐标捕获装置，其特征在于：包括移动物视频捕获器、处理器、云台伺服机构、距离捕获器、特写捕获器，移动物视频捕获器采集到的视频数据发送至处理器，处理器从接收到的视频数据分析出移动物的像素坐标，处理器根据像素坐标通过驱动云台伺服机构使得距离捕获器对准移动物，同时特写捕获器对移动物进行特写图片采集。2.根据权利要求1所述的基于图像分析的行人坐标捕获装置，其特征在于：还包括用于采集捕获装置位置坐标的坐标采集器。3.根据权利要求1所述的基于图像分析的行人坐标捕获装置，其特征在于：距离采集器为激光测距仪，激光测距仪用于采集物体与捕获装置的直线距离。4.根据权利要求3所述的基于图像分析的行人坐标捕获装置，其特征在于：所述激光测距仪与移动物视频捕获器平行设置，移动物视频捕获器为用于采集捕获装置周围视频的视频采集器。5.根据权利要求4所述的基于图像分析的行人坐标捕获装置，其特征在于：视频采集器为广角摄像机或360度摄像机。6.根据权利要求1所述的基于图像分析的行人坐标捕获装置，其特征在于：特写捕获器为用于采集特写照片的摄像机。7.根据权利要求5所述的基于图像分析的行人坐标捕获装置，其特征在于：激光测距仪、摄像头固定在云台伺服机构的转动部上，云台伺服机构设置有采集云台伺服机构旋转角度和俯仰角度的电子罗盘。8.一种基于图像分析的行人坐标捕获装置的使用方法，其特征在于：根据权利要求1至7所述的基于图像分析的行人坐标捕获装置；步骤一：该设备工作前，坐标采集器通过北斗GPS装置记录设备的经纬度坐标，激光测距仪记录设备高度h，该步骤在设备上电时即初始化；步骤二：广角摄像机采集区域内广角视频，处理器将视频分解成每帧图片，采用图像分析技术，检测图片中出现的移动物或行人，记录移动物或行人的像素坐标，此坐标为广角摄像机坐标系内的像素坐标，并非行人在真实世界中的地理坐标，要获取真实地理坐标，还需要进一步获取行人与设备的相对位置关系；步骤三：将行人在广角图像中的像素坐标转换为云台伺服机构对准的姿态角；广角摄像机像素坐标与伺服机构对准的姿态角之间的函数对应关系，需要在设备安装时标定；通过人工采集若干像素坐标与姿态角的点对，根据拟合函数模型，采用最小二乘法拟合公式，得出两者之间的对应关系：拟合函数模型如下P＝a1*x+a2；T＝b1*x+b2*y+b3；在联动过程中，输入目标像素坐标，根据拟合函数，直接计算出姿态角；步骤四：云台伺服机构根据行人的像素坐标，控制步进电机使设备对准目标行人，特写摄像头将行人相应放大；步骤二中通过图像分析技术得到的是行人在摄像机图像坐标系内的像素坐标，步骤三将像素坐标转换为姿态角坐标，步骤四通过伺服联动机构将多个传感器对准目标行人，以此作为进一步分析行人的基础；这是一个主动发现的过程，简称为捕获，该种方式无论行人是否携带相关装置，只要出现在广角摄像机视野内，就能捕获到该行人；步骤五：设备对准行人后，激光测距仪记录行人与设备的距离d，电子罗盘记录对准的方位角a，特写摄像机抓拍行人特写；设备对准行人后，该步骤可以采用多个传感器融合，分析出行人的相关数据；步骤六：根据设备地理位置坐标，目标距离d,方位角a,计算目标地理位置坐标；设备监控范围相对较小，将区域内行人所在地球表面简化为一个平面，首先计算设备与目标距离在地平面的投影db＝dt*cosadl＝dt*sinaB＝BD+fdb,BD,LDL＝LD+gdl，BD，LDf、g两个函数公式的获取，采用机器学习数据拟合的方式，在获取公式前，将设备安装在不同场景，对准不同的人，由人使用测绘北斗GPS设备，获取地理位置坐标样本，采集3000数据样本后，使用准牛顿法对多个函数模型进行拟合，最终得出最优函数公式模型；步骤七：特写摄像头采集特写视频，将视频分解成每帧图片，提取图片中人脸特征；步骤八：重复以上步骤，为每个行人分配一个ID,ID中每帧目标的地理位置坐标联合组成行人的运动轨迹；步骤九：将每个行人的运动轨迹、人脸特征，特写图片，通过FTP上传平台服务器。

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