專利名稱：同步攝像跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種同步攝像跟蹤系統(tǒng)，主要可用于講座、報(bào)告、視頻會(huì)議、精品課程的錄制、室內(nèi)外安防和電視監(jiān)控等需要跟蹤攝像的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有同步攝像跟蹤技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法多種多樣，其中采用攝像機(jī)定位跟蹤的技術(shù)多為基于單攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)的對(duì)人或物體的同步跟蹤，這種同步跟蹤技術(shù)主要是通過(guò)置于攝像機(jī)中的單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)攝像機(jī)發(fā)送來(lái)的圖像信息進(jìn)行分析，檢測(cè)出移動(dòng)物的移動(dòng)位置，并將位置信號(hào)送給云臺(tái)等伺服機(jī)構(gòu)，由云臺(tái)進(jìn)行控制。這種技術(shù)的缺陷是當(dāng)攝像機(jī)跟蹤物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)后，攝像機(jī)對(duì)于所跟蹤的目標(biāo)會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)，攝像機(jī)很難檢測(cè)到跟蹤目標(biāo)的正確方位，造成反應(yīng)速度降低甚至丟失跟蹤目標(biāo)。
實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種同步攝像跟蹤系統(tǒng)，這種攝像跟蹤系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到被跟蹤目標(biāo)的正確方位，解決了因跟蹤動(dòng)作慢或不準(zhǔn)確造成的目標(biāo)丟失的問(wèn)題。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種同步攝像跟蹤系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)平臺(tái)、定位攝像機(jī)和跟蹤攝像機(jī)，所述定位攝像機(jī)用于攝取跟蹤區(qū)域內(nèi)的實(shí)景圖像，生成視頻圖像信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)，所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)對(duì)所述視頻圖像信息進(jìn)行分析處理，確定區(qū)域內(nèi)移動(dòng)物體的位置和移動(dòng)狀態(tài)，生成實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)發(fā)送給所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)控制裝置，控制跟蹤攝像機(jī)跟蹤移動(dòng)物的移動(dòng)。
由于本實(shí)用新型設(shè)置了不同的攝像機(jī)進(jìn)行定位和跟蹤，定位攝像機(jī)在跟蹤過(guò)程中保持不動(dòng)，其攝像范圍覆蓋整個(gè)跟蹤區(qū)域，不會(huì)出現(xiàn)丟失被跟蹤目標(biāo)的問(wèn)題，同時(shí)由于跟蹤攝像機(jī)不參與目標(biāo)定位，避免了因攝像機(jī)移動(dòng)給定位造成的不利影響。


附圖是本實(shí)用新型的示意框圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型提供的同步攝像跟蹤系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)平臺(tái)、定位攝像機(jī)和跟蹤攝像機(jī)，所述定位攝像機(jī)用于攝取跟蹤區(qū)域內(nèi)的實(shí)景圖像，生成視頻圖像信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)，所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)對(duì)所述視頻圖像信息進(jìn)行分析處理，確定區(qū)域內(nèi)移動(dòng)物體的位置和移動(dòng)狀態(tài)，生成實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)發(fā)送給所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)控制裝置，控制跟蹤攝像機(jī)跟蹤移動(dòng)物的移動(dòng)，使移動(dòng)物始終位于跟蹤攝像機(jī)所攝取的圖像中。
所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)可以包括數(shù)字化處理單元、移動(dòng)檢測(cè)單元與跟蹤控制單元等，所述數(shù)字化處理單元對(duì)所述定位攝像機(jī)送來(lái)的視頻圖像信息進(jìn)行數(shù)字化處理，生成數(shù)字化圖像信息送入所述移動(dòng)檢測(cè)單元，所述移動(dòng)檢測(cè)單元對(duì)所述數(shù)字化圖像信息進(jìn)行分析處理，實(shí)時(shí)生成主要移動(dòng)物的位置和移動(dòng)狀態(tài)信息，所述跟蹤控制單元根據(jù)所述移動(dòng)物位置和移動(dòng)狀態(tài)信息生成所述的實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)，并通過(guò)RS485/RS422總線送給所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)控制裝置。
所述數(shù)字化處理單元主要由數(shù)字信號(hào)處理芯片構(gòu)成，用于進(jìn)行圖像失真校正、平滑濾波降噪處理、圖像增強(qiáng)與銳化處理、邊沿檢測(cè)處理，生成高保真數(shù)字化圖像信息，所述數(shù)字信號(hào)處理芯片可以采用現(xiàn)有技術(shù)。
所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)為嵌入式平臺(tái)，以方便教室或會(huì)議室使用。
所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)連接有顯示器，所述數(shù)字化處理單元接收定位攝像機(jī)和跟蹤攝像機(jī)送來(lái)的所述視頻圖像信息后，生成相應(yīng)的矢量數(shù)字圖像信息并發(fā)送至所述顯示器顯示，這樣有利于對(duì)跟蹤攝像機(jī)的工作狀況進(jìn)行人工監(jiān)視和控制。
所述跟蹤攝像機(jī)采用高性能自動(dòng)聚焦的攝像機(jī)，并固定安裝在其云臺(tái)上，所述云臺(tái)為可控高速云臺(tái)，云臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的控制裝置可以根據(jù)需要任意選用。所述實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)為串行控制信號(hào)，所述可控高速云臺(tái)在其自身的控制裝置的控制下，根據(jù)所述串行控制信號(hào)進(jìn)行鏡頭遠(yuǎn)近控制及云臺(tái)水平和俯仰調(diào)整，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。所述跟蹤攝像機(jī)攝取跟蹤目前的圖像，通過(guò)信號(hào)線路送至系統(tǒng)外部顯示和存儲(chǔ)裝置顯示和存儲(chǔ)，還可以送至計(jì)算機(jī)平臺(tái)，經(jīng)計(jì)算機(jī)平臺(tái)顯示在顯示器上，以便于對(duì)跟蹤攝像機(jī)的工作狀況進(jìn)行人工監(jiān)視和控制。
所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)包括帶有預(yù)置位的普通高速球或協(xié)議球，整個(gè)跟蹤區(qū)域可以劃分為若干各小區(qū)域，各小區(qū)域分別與一個(gè)特定的預(yù)置位相對(duì)應(yīng)，當(dāng)移動(dòng)物位于某一個(gè)小區(qū)域時(shí)，所述跟蹤攝像機(jī)調(diào)用相應(yīng)的預(yù)置位從而轉(zhuǎn)向移動(dòng)物所在區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)快速的同步跟蹤。所述移動(dòng)物的位置信息包括與所述預(yù)置位對(duì)應(yīng)的小區(qū)域編碼，以簡(jiǎn)化控制過(guò)程，保證跟蹤攝像機(jī)的快速動(dòng)作。所述移動(dòng)物的位置移動(dòng)狀態(tài)信息一般應(yīng)包括移動(dòng)方向信息，還可以包括移動(dòng)物的移動(dòng)速度信息，以便控制所述跟蹤攝像機(jī)的動(dòng)作速度。
所述跟蹤攝像機(jī)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，所述RS485/RS422總線采用地址編碼方式控制所述各跟蹤攝像機(jī)，這樣可以從不同的角度跟蹤移動(dòng)物進(jìn)行攝像，設(shè)置還可以跟蹤區(qū)域內(nèi)的不同移動(dòng)物。
所述跟蹤攝像機(jī)帶有遮光防護(hù)球罩，通過(guò)防震支架安置在教室(或其他類似與教室的場(chǎng)所，即跟蹤目標(biāo)位于室內(nèi)的一端，面向聽眾，下同)的后部，所述定位攝像機(jī)可以通過(guò)防震支架或吸頂安置在教室的前部。
所述定位攝像機(jī)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，攝像總覆蓋面為整個(gè)跟蹤區(qū)域，通常情況下，使用2個(gè)定位攝像機(jī)即可以保證覆蓋面積和定位效果，又有利于避免過(guò)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，減少成本。
權(quán)利要求1.一種同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于包括計(jì)算機(jī)平臺(tái)、定位攝像機(jī)和跟蹤攝像機(jī)，所述定位攝像機(jī)用于攝取跟蹤區(qū)域內(nèi)的實(shí)景圖像，生成視頻圖像信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)，所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)對(duì)所述視頻圖像信息進(jìn)行分析處理，確定區(qū)域內(nèi)移動(dòng)物體的位置和移動(dòng)狀態(tài)，生成實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)發(fā)送給所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)設(shè)有數(shù)字化處理單元、移動(dòng)檢測(cè)單元與跟蹤控制單元，所述數(shù)字化處理單元對(duì)所述定位攝像機(jī)送來(lái)的視頻圖像信息進(jìn)行數(shù)字化處理，生成數(shù)字化圖像信息送入所述移動(dòng)檢測(cè)單元，所述移動(dòng)檢測(cè)單元對(duì)所述數(shù)字化圖像信息進(jìn)行分析處理，實(shí)時(shí)生成主要移動(dòng)物的位置和移動(dòng)狀態(tài)信息，所述跟蹤控制單元根據(jù)所述移動(dòng)物位置和移動(dòng)狀態(tài)信息生成所述的實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)，并通過(guò)RS485/RS422總線送給所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)控制裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字化處理單元主要由數(shù)字信號(hào)處理芯片構(gòu)成，用于進(jìn)行圖像失真校正、平滑濾波降噪處理、圖像增強(qiáng)與銳化處理、邊沿檢測(cè)處理，生成高保真數(shù)字化圖像信息。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)為嵌入式平臺(tái)。
5.如權(quán)利要求4所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)連接有顯示器，所述數(shù)字化處理單元接收所述視頻圖像信息后，生成矢量數(shù)字圖像信息并發(fā)送至所述顯示器顯示。
6.如權(quán)利要求1所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述跟蹤攝像機(jī)采用高性能自動(dòng)聚焦的攝像機(jī)，并固定安裝在其云臺(tái)上，所述云臺(tái)為可控高速云臺(tái)，所述實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)為串行控制信號(hào)，所述可控高速云臺(tái)在其自身的控制裝置的控制下，根據(jù)該串行控制信號(hào)進(jìn)行鏡頭遠(yuǎn)近控制及云臺(tái)水平和俯仰調(diào)整。
7.如權(quán)利要求6所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)包括帶有預(yù)置位的普通高速球或協(xié)議球，所述移動(dòng)物的位置信息包括與所述預(yù)置位對(duì)應(yīng)的小區(qū)域編碼，所述移動(dòng)物的位置移動(dòng)狀態(tài)信息包括移動(dòng)方向信息和移動(dòng)速度信息。
8.如權(quán)利要求6或7所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述跟蹤攝像機(jī)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，所述RS485/RS422總線采用地址編碼方式控制所述各跟蹤攝像機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述跟蹤攝像機(jī)帶有遮光防護(hù)球罩，通過(guò)防震支架安置在教室的后部，所述定位攝像機(jī)通過(guò)防震支架或吸頂安置在教室的前部。
10.如權(quán)利要求9所述的同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述定位攝像機(jī)的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，攝像總覆蓋面為整個(gè)跟蹤區(qū)域。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種同步攝像跟蹤系統(tǒng)，其包括計(jì)算機(jī)平臺(tái)、定位攝像機(jī)和跟蹤攝像機(jī)，所述定位攝像機(jī)用于攝取跟蹤區(qū)域內(nèi)的實(shí)景圖像，生成視頻圖像信息發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)，所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)對(duì)所述視頻圖像信息進(jìn)行分析處理，確定區(qū)域內(nèi)移動(dòng)物體的位置和移動(dòng)狀態(tài)，生成實(shí)時(shí)跟蹤控制信號(hào)發(fā)送給所述跟蹤攝像機(jī)的云臺(tái)控制裝置，控制跟蹤攝像機(jī)跟蹤移動(dòng)物的移動(dòng)。本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到被跟蹤目標(biāo)的正確方位，解決了因跟蹤動(dòng)作慢或不準(zhǔn)確造成的目標(biāo)丟失的問(wèn)題，主要可用于講座、報(bào)告、視頻會(huì)議、精品課程的錄制、室內(nèi)外安防和電視監(jiān)控等需要跟蹤攝像的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H04N5/232GK2896731SQ200620008250
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者謝德暄 申請(qǐng)人:江軍