Titel

Überwachungsvorrichtung mit einer Mehrzahl an Kameras, Verfahren und

Computerprogramm zur Überwachung

Stand der Technik

Es wird eine Überwachungsvorrichtung mit einer Mehrzahl an Kameras vorgeschlagen, wobei die Kameras jeweils einen Aufnahmebereich aufweisen und zur Aufnahme von Überwachungsdaten ausgebildet sind. Die Aufnahmebereiche bilden eine Teilmenge eines Überwachungsbereichs. Die Kameras sind ausgebildet und/oder eingerichtet ihren Aufnahmebereich im Überwachungsbereich zu bewegen und/oder zu verschieben.

Die Überwachung von Überwachungsbereichen findet in unterschiedlichsten Anwendungen Einsatz. Sowohl im privaten und gewerblichen Bereich, beispielsweise zur Überwachung einer Fabrikation oder eines Firmengebäudes, als auch im öffentlichen Bereich, beispielsweise zur Überwachung von Flughäfen, Bahnhöfen oder öffentlichen Gebäuden. Dabei sind häufig Kameras über den gesamten Überwachungsbereich weiträumig verteilt, wobei die Kameras vorzugsweise beweglich sind, im Speziellen PTZ- Kameras. Durch das Bewegen der Kameras, beispielsweise zur Verfolgung einer Person, gerät ein ursprünglich überwachter Bereich aus der Überwachung.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift US 20180376074 Al ein System zur Verfolgung von bewegten Objekten in einer Szene. Das System sieht eine Kontrolleinheit zum Ansteuern der PTZ- Kamera zur Verfolgung des bewegten Objekts vor.

Offenbarung der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung mit einer Mehrzahl an Kameras mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung, ein Computerprogramm und ein Speichermedium. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Es wird eine Überwachungsvorrichtung vorgeschlagen. Die Überwachungsvorrichtung umfasst eine Mehrzahl an Kameras, insbesondere mindestens vier, vorzugsweise mindestens zehn und im Speziellen mindestens 100 Kameras. Die Kameras sind vorzugsweise bewegliche Kameras, im Speziellen schwenkbare Kameras und/oder PTZ-Kameras (Pan Tilt Zoom). Die Kameras sind beispielsweise in einem Gebäude oder Außenbereich zur Überwachung eines Überwachungsbereichs angeordnet. Die Überwachungsvorrichtung ist beispielsweise zur Objekterkennung, Personenerkennung, Personen- und/oder Objektverfolgung ausgebildet. Die Überwachungsvorrichtung ist vorzugsweise zum Einsatz im öffentlichen Bereich, beispielsweise zur Überwachung eines Flughafens, eines öffentlichen Gebäudes oder eines Außenbereichs ausgebildet. Im Speziellen ist die Überwachungsvorrichtung zum Einsatz im gewerblichen Umfeld ausgebildet, beispielsweise zur Überwachung eines Ladens, Einkaufscenters, Firmengebäudes oder Parkhauses.

Die Kameras weisen jeweils einen Aufnahmebereich auf. Der Aufnahmebereich ist beispielsweise der Bereich, der von der Kamera optisch überwachbar ist und/oder für die Bilder und/oder Videos aufgenommen werden können. Die Kameras sind jeweils ausgebildet, für ihren Aufnahmebereich Überwachungsdaten bereitzustellen und/oder aufzunehmen. Die Überwachungsdaten umfassen vorzugsweise Bilder, Videos und/oder Audiodaten. Die Aufnahmebereiche bilden jeweils eine Teilmenge eines Überwachungsbereichs. Beispielsweise ist der Überwachungsbereich der gesamte Bereich eines Gebäudes oder eines Außenbereichs, der mittels der Überwachungsvorrichtung und/oder der Kameras zu überwachen ist und/oder aufzunehmen ist. Die von den Kameras der Überwachungsvorrichtung aufgenommenen Aufnahmebereiche bilden zusammen einen überwachten Bereich. Für den überwachten Bereich sind somit insbesondere Überwachungsdaten bereitgestellt. Der überwachte Bereich bildet ferner eine Teilmenge des Überwachungsbereiches, insbesondere bildet der überwachte Bereich eine echte Teilmenge des Überwachungsbereichs.

Die Kameras sind beweglich, schwenkbar und/oder zoombar ausgebildet und/oder eingerichtet, beispielsweise als PTZ- Kameras. Die Kameras sind ausgebildet und/oder eingerichtet, eine Verschiebung, Bewegung, Schwenken, und/oder Zoomen des Aufnahmebereichs zu erlauben und/oder zu ermöglichen. Beispielsweise wird hierzu die Kamera geschwenkt, bewegt und/oder Kameraparameter, wie Zoom und/oder Brennweite, verändert. Insbesondere ist das Verschieben und/oder Bewegen einer Kamera unabhängig von einer weiteren Kamera möglich. Mit anderen Worten ist durch die Beweglichkeit der Kameras die Möglichkeit gegeben, unterschiedliche Abschnitte und/oder Bereiche des Überwachungsbereichs mit den Kameras zu erfassen und/oder aufzunehmen. Insbesondere ist durch das Verschieben und/oder Bewegen der Aufnahmebereiche eine Veränderung, Verformung, Vergrößerung und/oder Verkleinerung des überwachten Bereichs möglich.

Die Überwachungsvorrichtung umfasst ein Kontrollmodul. Insbesondere umfassen die Kameras jeweils ein Kontrollmodul. Das Kontrollmodul ist ausgebildet, bei und/oder nach einer anwenderinduzierten Bewegung einer der Kameras, insbesondere einer der anderen Kameras, und/oder Verschieben des Aufnahmebereichs einer der Kameras mindestens eine der Kameras, anzusteuern, um den zu dieser angesteuerten Kamera gehörigen Aufnahmebereich zu bewegen, zu verschieben und/oder zu verändern. Das Kontrollmodul ist ausgebildet, die mindestens eine angesteuerte Kamera so anzusteuern, dass der nach dem Ansteuern erhaltene überwachte Bereich einer Überwachungsbedingung genügt. Mit anderen Worten ist das Kontrollmodul ausgebildet, die Veränderung des überwachten Bereichs resultierend aus der anwenderinduzierten Bewegung durch das Ansteuern mindestens einer Kamera zum Bewegen des zugehörigen Aufnahmebereichs so zu verändern, auszugleichen und/oder anzupassen, dass der nach dem Ansteuern erhaltene überwachte Bereich den Überwachungsbedingungen genügt. Die Überwachungsbedingung ist im Speziellen konfigurierbar, anpassbar und/oder aus einer Menge an auswählbaren Überwachungsbedingungen auswählbar. Beispielsweise fordert die Überwachungsbedingung eine Maximierung des überwachten Bereichs. Alternativ und/oder ergänzend verlangt die Überwachungsbedingung, dass ein vorgegebener oder vorgebbarer Abschnitt des Überwachungsbereichs als überwachter Bereich zwingend zu überwachen ist oder anderweitige Bereiche weniger relevant in der Überwachung sind. Ferner kann eine Überwachungsbedingung fordern, dass Objekte oder Personen, des ursprünglichen überwachten Bereichs, in dem nach dem Ansteuern erhaltenen überwachten Bereich liegen müssen. Beispielsweise ist der Überwachungsbereich gerastert mit Rasterelementen, wobei die Überwachungsbedingung beispielsweise das Aufnehmen bestimmter Rasterelemente verlangt.

Die Erfindung basiert auf der Überlegung, dass eine anwenderinduzierte Bewegung, beispielsweise die Verfolgung einer Person oder das gezielte Betrachten eines Abschnitts durch einen Anwender zu einer Veränderung des überwachten Bereichs führt. Die Veränderung genügt dabei häufig nicht gewünschten Anforderungen oder Qualitätsstandards, sodass das Nachführen und/oder Ausgleichen durch eine der anderen Kameras nötig ist. Die Überwachungsvorrichtung stellt somit sicher, dass nach einer anwenderinduzierten Veränderung ein Nachführen anderer Kameras erfolgt, sodass der resultierende überwachte Bereich zumindest einer Überwachungsbedingung genügt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die anwenderinduzierte Bewegung von einer ersten Kamera mit einem ersten Aufnahmebereich ausgeht und/oder darauf basiert. Insbesondere kann jeweils die Kamera, die eine anwenderinduzierte Bewegung ausführt, als die erste Kamera mit dem ersten Aufnahmebereich bezeichnet werden. Durch die anwenderinduzierte Bewegung verschiebt sich und/oder bewegt sich der erste Aufnahmebereich innerhalb des Überwachungsbereichs, so dass ein ursprünglich von der ersten Kamera aufgenommener Abschnitt des Überwachungsbereichs nicht weiter überwacht wird und/oder keinen ersten Aufnahmebereich mehr bildet. Der nicht länger durch den ersten Aufnahmebereich überwachte Abschnitt wird als der aus dem ersten Aufnahmebereich gewanderte Überwachungsbereichsabschnitt bezeichnet. Die Überwachungsbedingung ist beispielsweise ausgebildet, dass mindestens eine der Kameras angesteuert wird, den aus dem ersten Aufnahmebereich gewanderten Überwachungsbereichsabschnitt durch eine der Kameras aufzunehmen.

Optional ist es vorgesehen, dass dem Kontrollmodul eine Überwachungsbereichskarte, eine Anordnung und/oder Verteilung der Kameras, Kameraparameter und/oder Montageparameter bereitgestellt ist/sind. Insbesondere sind den Kameras die Überwachungsbereichskarte, die Anordnung der Kameras, die Kameraparameter, insbesondere die eigenen und/oder der anderen Kameras, sowie die Montageparameter bereitgestellt. Das Kontrollmodul ist dabei ausgebildet, das Ansteuern und/oder das Erfüllen der Überwachungsbedingung basierend auf der Überwachungsbereichskarte, der Anordnung der Kameras, der Kamera- und/oder Montageparameter durchzuführen, zu verwalten und/oder zu planen. Beispielsweise kann das Kontrollmodul basierend auf der Überwachungsbereichskarte und dem Wissen der Anordnung der Kameras, die Kamera zum Nachführen und/oder Verschieben ihres Aufnahmebereichs auswählen und/oder ansteuern.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Kameras jeweils ein Kontrollmodul umfassen. Das Kontrollmodul einer Kamera ist insbesondere ausgebildet, die zugehörige eigene Kamera nach einer anwenderinduzierten Bewegung und/oder Verschiebung des Aufnahmebereichs einer anderen der Kameras anzusteuern. Dabei ist insbesondere eine anwenderinduzierte Bewegung einer anderen der Kameras den Kontrollmodulen der Kameras bereitgestellt. Im Speziellen ist den Kontrollmodulen der Kameras die Überwachungsbereichskarte, die Anordnung der Kameras, die Kamera- und Montageparameter bereitgestellt.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Kameras jeweils ausgebildet sind, eine anwenderinduzierte Bewegung und/oder ein Verschieben ihres Aufnahmebereichs den anderen Kameras mitzuteilen und/oder bereitzustellen, insbesondere Kommunikationsmodulen bereitzustellen. Die Kommunikationsmodule sind beispielsweise Cloud und/oder Knotenpunkte einer datentechnischen Verbindung der Kameras der Überwachungsvorrichtung. Beispielsweise teilt die erste Kamera den anderen Kameras mit, dass sie eine anwenderinduzierte Bewegung durchführt, beispielsweise dass sie einen Rasterbereich, beispielsweise Rasterelement Fl, nicht länger aufnimmt, so dass die anderen Kameras basierend auf dieser mitgeteilten Information ihren Aufnahmebereich gegebenenfalls nachführen können, so dass der entsprechende Rasterbereich, beispielsweise Fl, wieder aufgenommen wird, sofern die Überwachung dieses Bereichs zum Genügen der Überwachungsbedingungen benötigt wird.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Kameras jeweils ausgebildet sind, ein von dem Kontrollmodul veranlasstes und/oder angesteuertes Bewegen und/oder Verschieben ihres Aufnahmebereichs den anderen Kameras und/oder Kommunikationsmodulen mitzuteilen. Im Speziellen kann das vom Kontrollmodul angesteuerte Bewegen und/oder Verschieben von der jeweiligen Kamera als ein anwenderinduziertes resultierendes Bewegen und/oder Verschieben mitgeteilt. Insbesondere ergibt sich somit ein dynamisches System zur Überwachung des Überwachungsbereichs mit der Bedingung des Genügens der Überwachungsbedingung.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Kameras jeweils zur Objekterkennung und/oder Objektdetektion ausgebildet sind. Beispielsweise erfolgt die Objekterkennung und/oder Detektion basierend auf einem neuronalen Netz und/oder Algorithmus des maschinellen Lernens. Die Objekterkennung dient insbesondere zur Erkennung stationärer Objekte im Aufnahmebereich. Die Objekterkennung wird insbesondere auf die Überwachungsdaten, insbesondere Bilder und/oder Videos angewendet. Beispielsweise können so Objekterkennungsbedingungen gefordert sein, beispielsweise zur Erkennung einer bestimmten Art von Objekten, einer bestimmten Größe, bestimmten Lage und/oder Position des Objektes im Aufnahmebereich. Das Kontrollmodul ist beispielsweise ausgebildet, basierend auf dem oder den erkannten Objekten das Verschieben und/oder das Bewegen anzusteuern. Beispielsweise wird durch die anwenderinduzierte Bewegung ein erkanntes Objekt nicht länger im ersten Aufnahmebereich liegen, sodass das Ansteuern durch das Kontrollmodul unter Einhaltung der Überwachungsbedingung, das Aufnehmen des nicht länger aufgenommenen Objekts durch eine andere Kamera verlangt.

Beispielsweise verlangt eine Überwachungsbedingung, dass die erkannten stationären Objekte im überwachten Bereich erhalten bleiben, beispielsweise, dass die Kameras so angesteuert werden, dass die vor der anwenderinduzierten Bewegung detektierten stationären Objekte nach dem Ansteuern wieder im überwachten Bereich liegen. Hierbei werden vorzugsweise stationäre Objekte Möbelstücke und/oder Einrichtungen verwendet.

Besonders bevorzugt ist es, dass das Kontrollmodul ausgebildet ist, basierend auf mindestens zwei erkannten Objekten einen Objektverbindungsvektor zu bestimmen. Das Kontrollmodul ist beispielsweise ausgebildet, die Kameras zur Bewegung und/oder Verschiebung basierend auf dem Objektverbindungsvektor, insbesondere unter Anwendung eines Skalierungsfaktors, anzusteuern. Beispielsweise wird die anwenderinduzierte Bewegung basierend auf dem gleichen Objektverbindungsvektor den anderen Kameras mitgeteilt und/oder bereitgestellt.

Im Speziellen ist das Kontrollmodul ausgebildet, basierend auf mindestens drei erkannten Objekten ein Koordinatensystem zu bestimmen und/oder festzulegen. Vorzugsweise sind die dazu verwendeten Objekte im Speziellen auch zur Bestimmung des Objektverbindungsvektors in einem Randbereich des Aufnahmebereichs der anwenderinduzierten bewegten Kamera angeordnet. Das Nachführen, Bewegen und/oder Verschieben der Kameras erfolgt vorzugsweise basierend auf dem bestimmten und/oder festgelegten Koordinatensystem.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Kontrollmodul ausgebildet ist, als die erkannten Objekte in einem Randbereich des Aufnahmebereichs der anwenderinduzierten bewegten Kamera zu verwenden.

Im Speziellen ist es vorgesehen, dass das Kontrollmodul als erkannte Objekte Objektcluster heranzieht und/oder verwendet. Als Objektcluster wird insbesondere eine Ansammlung von gleichen oder unterschiedlichen Objekten in einem Abschnitt des Überwachungsbereichs und/oder Aufnahmebereichs verstanden. Beispielsweise wird zur weiteren Verwendung, beispielsweise zur Bestimmung des Koordinatensystems und/oder des Objektverbindungsvektors, ein Schwerpunkt oder Mittelpunkt der Objekte des Objektclusters herangezogen.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Überwachen eines Überwachungsbereichs mit einer Mehrzahl an Kameras. Die Kameras nehmen jeweils einen Aufnahmebereich auf und stellen Überwachungsdaten bereit. Die Aufnahmebereiche sind jeweils Teilmenge des Überwachungsbereichs, wobei die Vereinigung der Aufnahmebereiche einen überwachten Bereich bilden. Die Kameras sind beweglich, beispielsweise schwenkbar, ausgebildet. Durch das Bewegen und/oder Schwenken ist der Aufnahmebereich der jeweiligen Kamera im Überwachungsbereich beweglich und/oder verschiebbar. Führt eine der Kameras eine anwenderinduzierte Bewegung aus, beispielsweise durch das Nachführen einer Kamera beim Verfolgen einer Person, wird mindestens eine der Kameras angesteuert, ihren Aufnahmebereich zu bewegen und/oder zu verschieben. Das Ansteuern zum Bewegen und/oder Verschieben erfolgt insbesondere so, dass der so erhaltene überwachte Bereich einer Überwachungsbedingung genügt.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Überwachungsvorrichtung das Verfahren zum Überwachen des Überwachungsbereichs ausführt.

Ferner betrifft die Erfindung ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.

Weitere Vorteile, Wirkungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den beigefügten Figuren und deren Beschreibung. Dabei zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Überwachungsvorrichtung;

Figur 2 eine Überwachungsvorrichtung mit Ansteuerung basierend auf statischen Objekten;

Figur 3 eine Überwachungsvorrichtung mit Ansteuerung basierend auf einem Verschiebungsvektor;

Figur 4 eine Überwachungsvorrichtung mit Ansteuerung basierend auf einem objektbasierten Koordinatensystem;

Figur 5 eine Überwachungsvorrichtung mit Ansteuerung basierend auf Objektclustern. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Überwachungsvorrichtung 1, mit einer Mehrzahl an Kameras 2a, b. Die Überwachungsvorrichtung 1 ist zur Überwachung eines Überwachungsbereichs 3 ausgebildet, wobei der Überwachungsbereich 3 eine Bühne mit Darstellern 4a, b bildet. Die Kameras 2a, b weisen jeweils einen Aufnahmebereich 5a, b auf, welche zusammen einen überwachten Bereich 6 bilden. Der überwachte Bereich 6 bildet eine Teilmenge des Überwachungsbereichs 3. Die Überwachungsvorrichtung 1 umfasst mindestens ein Kontrollmodul, beispielsweise ein zentrales Kontrollmodul oder die Kameras 2a, b umfassen jeweils ein eigenes Kontrollmodul. Die Kameras 2a, b sind bewegbar angeordnet und oder eingerichtet, so dass ihr Aufnahmebereich 5a, b verschiebbar, verfahrbar und oder beweglich ist.

Beispielsweise bewegt sich der Darsteller 4a gemäß der Bewegung 7 im Überwachungsbereich 3. Zur Aufnahme des Darstellers 4a führt die Kamera 2a eine anwenderinduzierte Bewegung 8 aus, sodass sich der Aufnahmebereich 5a entsprechend verschiebt. Durch diese anwenderinduzierte Bewegung wird ein Bereich 9 nicht länger im Aufnahmebereich 5a liegen. Beispielsweise fordert jedoch eine Überwachungsbedingung, dass dieser Bereich 9 ständig aufzunehmen ist. Das Kontrollmodul ist dabei ausgebildet, die Kamera 2b anzusteuern ihren Aufnahmebereich 5b zu verschieben, insbesondere in Verschiebungsrichtung 10, so dass sich der Bereich 9 bei Wegfallen aus dem Aufnahmebereich 5a im Aufnahmebereich 5b befindet. Der daraus resultierende überwachte Bereich genügt sodann der Überwachungsbedingung.

Beispielsweise erfolgt die Ansteuerung durch das Kontrollmodul so, dass der wegfallende Bereich 9 direkt von der Kamera 2b aufgenommen wird.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer im Wesentlichen gemäß Figur 1 ausgestalteten Überwachungsvorrichtung 1. Zur Ansteuerung der Kamera 2b durch das Kontrollmodul werden stationäre Objekte 11a, b herangezogen. Beispielsweise werden die Aufnahmen der Kameras 2a, b auf das Vorliegen von stationären Objekten 11a, b untersucht. Beispielsweise führt die anwenderinduzierte Bewegung 8 dazu, dass das Objekt 11a, ein Eimer auf der Bühne, aus dem Aufnahmebereich 5a gerät, wobei zu einem späteren Zeitpunkt und weitere Bewegung 8 das Objekt 11b, eine Blume, ebenfalls aus dem Aufnahmebereich 5a wandert. Das Kontrollmodul ist ausgebildet die Kamera 2b so anzusteuern, dass im Aufnahmebereich 5b das Objekt 11a, b aufgenommen wird und so der Überwachungsbedingung genügt wird.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Überwachungsvorrichtung 1, welches im Wesentlichen entsprechend dem vorherigen Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Das Kontrollmodul ist ausgebildet, einen Verschiebungsvektor 12 zu bestimmen, wobei der Verschiebungsvektor 12 die stationären Objekte 11a, b verbindet. Das Kontrollmodul ist ausgebildet, die Verschiebung basierend auf dem Verschiebungsvektor 12 auszuführen und/oder festzulegen. Zur verbesserten Ausführung und/oder Festlegung zeigt Figur 4 ein

Ausführungsbeispiel bei dem basierend auf 3 stationären Objekten 11a, b,c ein Koordinatensystem 13 ermittelt wird, welches vom Kontrollmodul zur Festlegung und/oder Ausführung der Verschiebung des Aufnahmebereichs 5b dient. Zur Vermeidung von Ungenauigkeiten, beispielsweise basierend auf Perspektiven, wird in einem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 statt einzelnen stationären

Objekten auf Objektcluster 14a, b zurückgegriffen, wobei basierend auf den Objektclustern 14a, b der Verschiebungsvektor 12 oder das Koordinatensystem 13 bestimmt werden.