攝像頭定位跟蹤方法及相關(guān)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種攝像頭定位跟蹤方法及相關(guān)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 學(xué)校課程自動(dòng)錄制中，需要通過攝像跟蹤系統(tǒng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行定位跟蹤，目前常用的 有單攝像頭跟蹤系統(tǒng)和雙攝像頭跟蹤系統(tǒng)，然而現(xiàn)有的單攝像頭跟蹤系統(tǒng)無法進(jìn)行立體空 間的定位追蹤特寫操作，容易定位不準(zhǔn)確，應(yīng)用十分局限；雙攝像頭雖然可實(shí)現(xiàn)立體空間的 靜止定位，但控制兩攝像頭通過動(dòng)態(tài)跟蹤定位進(jìn)行特寫操作時(shí)，需要專業(yè)人員時(shí)刻參與其 中，需要設(shè)置許多專業(yè)參數(shù)，操作過程相當(dāng)復(fù)雜，且追蹤定位精度低，往往需要人為多次調(diào) 整，很耗時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在于提供一種可解決上述技術(shù)問題的攝像頭定位 跟蹤方法及相關(guān)系統(tǒng)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] 一種攝像頭定位跟蹤方法，其特征在于：其包括以下步驟：
[0006] 步驟SlOl :分別通過第一攝像頭和第二攝像頭獲取目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；
[0007] 步驟S102 :根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和預(yù)存的四參考點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算獲 取以各個(gè)參考點(diǎn)作為參考時(shí)的目標(biāo)對(duì)象的坐標(biāo)參數(shù)，以得到目標(biāo)對(duì)象的四組坐標(biāo)參數(shù)；其 中，四參考點(diǎn)在空間水平面上形成一矩形，第一攝像頭和第二攝像頭所在的直線與矩形的 其中一邊平行；
[0008] 步驟S103 :計(jì)算獲取該四組坐標(biāo)參數(shù)的平均坐標(biāo)參數(shù)；以及
[0009] 步驟S104 :根據(jù)預(yù)存的四參考點(diǎn)對(duì)應(yīng)的四組位置參數(shù)矩陣、該矩形的寬度、長度 和目標(biāo)對(duì)象的平均坐標(biāo)參數(shù)計(jì)算獲取目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的第三攝像頭位置參數(shù)矩陣。
[0010] 一種攝像頭定位跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括第一攝像頭、第二攝像頭、第三攝像 頭和處理器；
[0011] 第一攝像頭和第二攝像頭用于分別生成目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；
[0012] 該處理器用于根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和預(yù)存的四參考點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算 獲取以各個(gè)參考點(diǎn)作為參考時(shí)的目標(biāo)對(duì)象的坐標(biāo)參數(shù)，以得到目標(biāo)對(duì)象的四組坐標(biāo)參數(shù)； 其中，四參考點(diǎn)在空間水平面上形成一矩形，第一攝像頭和第二攝像頭所在的直線與矩形 的其中一邊平行；
[0013] 該處理器還用于計(jì)算獲取該四組坐標(biāo)參數(shù)的平均坐標(biāo)參數(shù)；以及根據(jù)預(yù)存的四參 考點(diǎn)對(duì)應(yīng)的四組位置參數(shù)矩陣、該矩形的寬度、長度和目標(biāo)對(duì)象的平均坐標(biāo)參數(shù)計(jì)算獲取 目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的第三攝像頭位置參數(shù)矩陣。
[0014] 一種定位跟蹤系統(tǒng)，其特征在于：包括以下模塊：
[0015] 圖像獲取模塊，用于分別通過第一攝像頭和第二攝像頭獲取目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù) 據(jù)；
[0016] 坐標(biāo)參數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和預(yù)存的四參考點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù) 分別計(jì)算獲取以各個(gè)參考點(diǎn)作為參考時(shí)的目標(biāo)對(duì)象的坐標(biāo)參數(shù)，以得到目標(biāo)對(duì)象的四組坐 標(biāo)參數(shù)；以及計(jì)算獲取該四組坐標(biāo)參數(shù)的平均坐標(biāo)參數(shù)；其中，四參考點(diǎn)在空間水平面上 形成一矩形，第一攝像頭和第二攝像頭所在的直線與矩形的其中一邊平行；
[0017] 位置參數(shù)矩陣獲取模塊，用于根據(jù)預(yù)存的四參考點(diǎn)對(duì)應(yīng)的四組位置參數(shù)矩陣、該 矩形的寬度、長度和目標(biāo)對(duì)象的平均坐標(biāo)參數(shù)計(jì)算獲取目標(biāo)對(duì)象對(duì)應(yīng)的第三攝像頭位置參 數(shù)矩陣。
[0018] 本發(fā)明的有益效果至少如下：
[0019] 本發(fā)明追蹤定位時(shí)只需通過第一攝像頭和第二攝像頭分別拍攝目標(biāo)對(duì)象后即可 自動(dòng)計(jì)算獲取第三攝像頭拍攝目標(biāo)對(duì)象時(shí)的位置參數(shù)矩陣，以便第三攝像頭進(jìn)行精準(zhǔn)特寫 拍攝。整個(gè)操作過程，使用者只需拍攝目標(biāo)對(duì)象，即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地追蹤定位，操作很簡單，非 專業(yè)人士也可方便靈活地使用。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明攝像頭定位跟蹤方法的較佳實(shí)施方式的主要流程圖。
[0021] 圖2為圖1的攝像頭定位跟蹤方法涉及的參考點(diǎn)、目標(biāo)對(duì)象、第一攝像頭和第二攝 像頭的分布示意圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明攝像頭定位跟蹤系統(tǒng)的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4為本發(fā)明定位跟蹤系統(tǒng)的較佳實(shí)施方式的模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
[0025] 請(qǐng)參見圖1，本發(fā)明涉及一種攝像頭定位跟蹤方法，其較佳實(shí)施方式包括以下步 驟：
[0026] 步驟SlOl :分別通過第一攝像頭和第二攝像頭獲取目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；。
[0027] 例如，參見圖2,點(diǎn)A、B、C和D分別為4個(gè)參考點(diǎn)，點(diǎn)O1和點(diǎn)O 2分別為第一攝像頭 和第二攝像頭，直線O1O2與矩形中的邊⑶平行，點(diǎn)S為目標(biāo)對(duì)象。
[0028] 步驟S102 :根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和預(yù)存的四參考點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)分別計(jì)算獲 取以各個(gè)參考點(diǎn)作為參考時(shí)的目標(biāo)對(duì)象的坐標(biāo)參數(shù)，以得到目標(biāo)對(duì)象的四組坐標(biāo)參數(shù)；
[0029] 其中，4個(gè)參考點(diǎn)在空間水平面上形成一矩形，第一攝像頭和第二攝像頭所在的直 線與矩形的其中一邊平行。
[0030] 實(shí)際應(yīng)用中，可預(yù)先通過第一攝像頭和第二攝像頭分別獲取包含四參考點(diǎn)的兩圖 像數(shù)據(jù)，以供后續(xù)追蹤定位使用。
[0031] 例如，以參考點(diǎn)A、B、C和D作為頂點(diǎn)的各幾何圖形如三角形進(jìn)行計(jì)算獲取目標(biāo)對(duì) 象的坐標(biāo)參數(shù)。
[0032] 本實(shí)施例中，步驟S102通過以下子步驟獲取以其中一參考點(diǎn)作為參考時(shí)的目標(biāo) 對(duì)象的坐標(biāo)參數(shù)，為方便描述，以參考點(diǎn)A作為參考對(duì)象為例，但下述方式不局限適用于參 考點(diǎn)A，對(duì)其余三個(gè)參考點(diǎn)同樣適用。
[0033] 步驟31021:根據(jù)攝像頭投影原理獲取2 4015和2 4025;例如，若第一攝像頭01的 廣角為3. 6mm，廣角的投影角度為60度，則當(dāng)圖像畫面寬為800像素時(shí)，若目標(biāo)對(duì)象S在400 像素點(diǎn)的位置，則根據(jù)參考點(diǎn)A和目標(biāo)對(duì)象S在第一攝像頭O 1的成像偏移可求得Z AO j為 30度。同理，可求得Z A02S。
[0034] 步驟S1022 :根據(jù)預(yù)設(shè)的距離參數(shù)AB、距離參數(shù)AC、距離參數(shù)CH1和距離參數(shù)0從 通過反三角函數(shù)計(jì)算獲取Z AO1O2和Z AO辦;例如，在直角三角形Λ AO品中，可根據(jù)反正切 函數(shù)獲取Z AO1Oy
[0035] 步驟 S1023 :將 Z AO1O2減去 Z AO j 獲得 Z SO1O2，將 Z AO2O1減去 Z AO 2S 獲得 Z SO2O1;
[0036] 步驟S1024 :在Λ SO1O2中由正弦定理獲取距離參數(shù)SO 1;
[0037] 步驟S1025 :通過公式組I計(jì)算獲取目標(biāo)對(duì)象S的坐標(biāo)參數(shù)（x，y)，其中，公式組I 為