[0001] 本发明涉及安防技术领域，尤其涉及一种塔装式多枪一球联动即时检测火情的方法。

[0002] 监控类摄像机主要有枪机、小半球、大半球、一体机、球机等几个类别。在安防行业内，枪球联动技术拥有“全景覆盖”和“细节定位”的优势，目前已经占据了重要的地位。

[0003] 对于枪球联动技术，即为使用枪机捕捉周围环境的全景画面，再通过枪机画面的图像坐标去控制快球摄像机转动至火情点位置，并将其放大以便观察具体情况。经过本领域技术人员的实际应用可知，相比普通的防火监控摄像机，采用安装在监控塔的多枪机与快球摄像机相组合的方式，可更快更准确的去定位火情位置。

[0004] 其中，对于普通的防火监控摄像机方式与枪球联动方式，具体差别体现在为了监控周围火情，普通的监控摄像机是根据预置位和转动时间来对周围环境进行周期性的转动观察，而多枪机技术则可直接固定监控周围环境，并可在发现火情后控制快球摄像机转动至火情位置放大查看其具体情况。

[0005] 研发人员针对以往技术手段的分析可以得出，现有的用于即时检测火情的方法在技术层面存在诸多缺陷，主要暴露在以下几个方面：

[0006] 其一，直接监控区域较为狭窄且监控面较小，不仅无法对可能发生火情的区域实施监控范围的全部覆盖，而且对于细小的轻微的火情也是难以发现，即便观察人员可配合其它观测装置，亦难以及时发现火情状况，因此，存在着高危隐患；

[0007] 其二，如果采用防火监控摄像机监控，在同一时间段内仍存在较多的监控盲区，如监控不到位、发现时间较晚等，缺乏时效性；

[0008] 其三，目前所采用监控系统或监控方法，其防火监控的机动性较差，无法快速定位到具体火情细节画面，监控人员无法及时发觉；

[0009] 其四，因防火监控设备或监控系统存在的局限性，而导致难以满足火情监测的准确度，误报率较高。

[0010] 综上分析，本发明正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用经验的总结，提供一种多枪机与一球机联动即时检测火情的方法来解决上述问题，其利用多枪机与球机联动技术，实现高机动性的快速检测且克服现有技术所暴露出的各种问题。经过本发明技术方案的提出，技术人员不断地进行实践与分析，能够证明本发明所提出的技术方案可解决、或至少可缓解、或可部分解决现有技术存在的问题，同时也有利于满足火情即时检测技术的应用需求。

[0045] 本发明所实施的塔装式多枪一球联动即时检测火情的方法，所实施的技术手段要达到的目的在于，解决现有防火监控技术在实际应用时所暴露出的机动性较差、受监控盲区限制、缺乏时效性、准确度低等普遍存在的共同弊端。

[0046] 如图1所示，本发明所实施的塔装式多枪一球联动即时检测火情的方法，其设备的布置基于枪机与快球摄像机相结合，即技术人员可在监控塔顶安装一台快球摄像机，围绕快球摄像机再设置承载算法芯片的若干枪机，具体实施时，如图2所示的位置关系示意图：

[0047] 例如，可布置八台枪型摄像机可实现在常规15m高度监控塔全方位覆盖一定范围监控面，并将枪机划为九个子画面精细化监控，再将快球摄像机安装于塔顶作为枪机联动对象，当然，也可根据实际需求设置八台以上数量的枪型摄像机；

[0048] 相应地，对于所布置的枪机，先对各个枪机进行编号，再将一个枪机画面划分为九个监控子画面并对每个画面进行编号，再将子画面与枪机以多对一的形式对应起来，枪机由算法芯片得到该枪机子画面坐标，；

[0049] 进一步地，如图3所示，建立各个枪机和其子画面与球机的枪球坐标映射关系，并根据枪机和子画面编号建立枪球坐标映射表，确保通过枪机和其子画面的编号可以查找对应的坐标映射关系；其中，枪球坐标映射关系，即为枪机画面中的像素值坐标所对应的快球摄像机坐标的映射关系。

[0050] 当根据枪机图像识别检测出某一子画面存在火情，得知枪机图像坐标编号和对应子画面的编号，然后，根据枪机编号和子画面编号查找该枪机对应的枪球坐标关系，得到火情目标的对应的快球摄像机坐标；

[0051] 最后，枪机向快球摄像机发送快球摄像机坐标信息，令快球摄像机转动至枪机监控的火情目标画面并放大，便可通过实时的快球摄像机快速定位到发生火情的位置，并进行精准判断和报警。

[0052] 如上述步骤，从建立枪机和球机的坐标映射关系，定位到火情，直至快球摄像机将枪机子画面缩放到设定大小的快球摄像机图像像素画面，如图4所示，其具体步骤包括以下：

[0053] (1)将枪机画面划分为若干子画面，其函数表达式(式1)为：

[0054] Divide(a,b)＝(dv_a,dv_b)i；

[0055] 其中，(a,b)表示枪机原始图像像素坐标，(dv_a,dv_b)i表示划分后每个子画面的图像像素坐标，i表示划分的子画面编号；

[0056] (2)建立子画面和枪机多对一的映射关系，其表达式(式2)为：

[0057] Mto(dv_a,dv_b)i＝(dv_a,dv_b)ki；

[0058] 其中，(dv_a,dv_b)表示每一子画面的图像像素坐标，i表示子画面编号，k表示子画面对应的枪机编号；

[0059] (3)建立枪机子画面与快球摄像机的枪球映射关系，其映射关系表达式(式3)为：

[0060] Mappingf(sc_a,sc_b)＝(dv_a,dv_b)ki；

[0061] 其中，(sc_a,sc_b)表示快球摄像机像素坐标，(dv_a,dv_b)表示枪机子画面图像像素，f表示枪机编号(f＝1,2,3…)，不同枪机有着不同的映射关系函数；

[0062] (4)将子画面缩放到快球摄像机设定画面，其函数表达式(式4)为：

[0063] Transfer(dv_a,dv_b)ki＝(sc_a,sc_b)；

[0064] 其中，(dv_a,dv_b)ki表示需要缩放的枪机子画面像素坐标，(sc_a,sc_b)表示缩放后的球机图像像素坐标；

[0065] (5)整个枪球坐标转换过程表达式(式5)如下：

[0066] (fin_a,fin_b)＝Transfer(Mapping(Mto(Divide(a,b))))；

[0067] 其中，(fin_a,fin_b)表示快球摄像机像素画面坐标。

[0068] 最终由上述过程将枪机子画面坐标转化为快球摄像机画面坐标。

[0069] 综上实施，本发明利用安装在塔顶四周的多个枪机监测监控塔周边的情况，然后将各个枪机的图像坐标与塔顶中央的快球摄像机建立映射关系，通过对某个枪机子画面上火情目标画面进行识别得到枪机图像坐标，通过当前枪机图像坐标与快球机的图像坐标的建立的映射关系，就可以得到对应的快球摄像机画面坐标，从而控制快球摄像机到对应的位置并将其放大。

[0070] 其中，在枪球坐标的转换中需要用到多个枪球坐标的映射关系，这些映射关系均需要针对每个枪机图像坐标与快球摄像机建立映射关系，但在枪球机相对位置保持固定的前提下，每个映射关系只需构建一次，通过上述操作来实现多枪机单个球机关联和控制；另外，枪球坐标映射关系可通过坐标系转换和曲面拟合等方式得到，可以是某模型参数，也可以是一张记录快球摄像机的映射图。

[0071] 总的来讲，该方法可在显示屏上的几个枪机画面的子画面中的任意一个，获取火情目标的图像坐标位置，然后通过该位置控制球机转向到对应位置并将其拉近观察，这里快球摄像机的位置坐标可以通过枪球坐标映射表来得到。枪球坐标映射表是多个枪球坐标映射关系的集合，其中包含了各个枪机画面编号和对应的枪球坐标映射关系，如下表格所示：

[0072] 枪机画面编号ID 枪机子画面编号ID 枪机坐标编号ID 枪球坐标映射关系1 1,2,3,4,5,6,7,8,9 1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9 枪球坐标映射关系1
2 1,2,3,4,5,6,7,8,9 2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9 枪球坐标映射关系2
3 1,2,3,4,5,6,7,8,9 3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,.3.7,3.8,3.9 枪球坐标映射关系3…… …… …… ……

[0073] 在本发明所实施的技术方案中，枪机与球机为一体式设置，这样一体化部署的优点在于安装便捷，同时，坐标转换方式下枪机球机坐标关联准确度较高，本发明通过枪球联动最终实现了高效率、全方位、高时效性、容错率低的火情检测。

[0074] 与现有技术相比，本发明提出的一种塔装式多枪一球联动即时检测火情的方法，其优势主要体现在：

[0075] ①通过多个枪机实时地对监控塔周围的环境进行监控，实现了全方位无盲区监控；

[0076] ②通过将枪机划分为多个子画面来实现精细化监控，与此同时，在枪机的基础上使用快球摄像机施以双重检测，进行准确化监控，将误报率降至最低，可见，同时提高了精细度与准确度；

[0077] ③通过设置算法芯片，当使枪机联动球机转动，在1s内定位火情位置，则有利于实现高机动性的快速检测；

[0078] ④在通过球机进行细节放大查看火情的同时，其它枪机依然在进行全方位监控，实现了高效性和时效性。

[0079] 本发明所实施之技术方案，主要通过一体式布局的枪机联动球机来迅速定位火情位置所形成的具有高机动性的检测火情的方法技术方案，由于设计应用的需求不同，对于在实践中采用的芯片的型号，枪机、球机的具体型号，以及若涉及其它辅助性的组件等，可参考现有常规技术手段，当然，本发明之技术方案更不涉及进一步去改进电路组件以及电路图等具体的电路布局，本领域技术人员均知晓，只要能够实施本发明技术方案的步骤，对于有待进一步研发的这些技术手段都可带来或多或少的启示作用。因而，本发明所实施的技术方案实际上是一种能够让本领域技术人员结合常规技术手段参照及实施的塔装式多枪一球联动即时检测火情的方法，技术人员根据不同的应用条件以及应用需求，按照本申请形成的方法进行实践应用与测试，能够获得其带来的一系列优势。

[0080] 在本说明书的描述中，若出现术语“本实施例”、“具体实施”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、方法步骤、材料或特点包含于本发明或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、方法步骤、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

[0081] 在本说明书的描述中，术语“连接”、“设置”、“具有”等均做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0082] 上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本发明技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外，如，采用一体式布置的枪机联动球机来迅速定位火情位置所形成的技术方案，并且所产生的技术效果没有超出本发明之外；②采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同，例如，对本方法步骤所涉及到的可行的芯片等进行等效替换；③以本发明技术方案为基础进行拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；④利用本发明文本记载内容或说明书附图所作的等效变换，将所得技术手段应用在其它相关技术领域的方案。