一種跟蹤控制方法、跟蹤控制裝置及跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種跟蹤控制方法、跟蹤控制裝置及跟蹤控制系統(tǒng)，上述方法包括以下步驟：通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)；根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制，實(shí)現(xiàn)了精確切換控制，大大增強(qiáng)了用戶的體驗(yàn)。
【專利說明】
-種跟蹤控制方法、跟蹤控制裝置及跟蹤控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于跟蹤控制領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種跟蹤控制方法、跟蹤控制裝置及跟蹤控 制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 課堂教學(xué)過程中，全景攝像機(jī)提供場景的全景圖、特寫相機(jī)提供跟蹤對象的特寫 畫面;在對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤時，目前常用方案是手動切換跟蹤，在全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī)的 手動切換過程中，往往把握的切換時機(jī)不對，導(dǎo)致切換延遲，大大影響了用戶的體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種跟蹤控制方法、跟蹤控制裝置及跟蹤控制系統(tǒng)，W解決上述問題。
[0004] 本發(fā)明提供一種跟蹤控制方法。上述方法包括W下步驟:通過全景攝像機(jī)獲取跟 蹤對象的第一位置坐標(biāo);根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特 寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。
[0005] 本發(fā)明還提供一種跟蹤控制裝置，包括獲取模塊、跟蹤控制模塊;其中，所述獲取 模塊與所述跟蹤控制模塊相連；
[0006] 所述獲取模塊，用于通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)并將所述第一 位置坐標(biāo)發(fā)送至所述跟蹤控制模塊;所述跟蹤控制模塊，用于根據(jù)獲取的單映性矩陣及所 述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。
[0007] 本發(fā)明還提供一種跟蹤控制系統(tǒng)，包括全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī);其中，所述全景 攝像機(jī)與所述特寫攝像機(jī)相連；
[000引所述全景攝像機(jī)，用于獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)并將所述第一位置坐標(biāo)發(fā)送 至所述特寫攝像機(jī)；
[0009] 所述特寫攝像機(jī)，用于根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對 象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。
[0010] 通過W下方案:通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo);根據(jù)獲取的單映 性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控 審IJ，實(shí)現(xiàn)了精確切換控制，大大增強(qiáng)了用戶的體驗(yàn)。
[0011] 通過W下方案:從所述全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī)的畫面中選取預(yù)設(shè)數(shù)目的匹配特 征點(diǎn)并根據(jù)所述匹配特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映性矩陣，根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位 置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制，實(shí)現(xiàn)了精確切換控 審IJ，大大增強(qiáng)了用戶的體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0012] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0013] 圖I所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例1提供的跟蹤控制方法流程圖；
[0014] 圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例2提供的跟蹤控制裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0015] 圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例3提供的跟蹤控制裝置又一內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
[0016] 圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例4提供的跟蹤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的 情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相互組合。
[0018] 圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例1提供的跟蹤控制方法流程圖，包括W下步 驟：
[0019] 步驟101:通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)；
[0020] 進(jìn)一步地，通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)的過程為:通過全景攝 像機(jī)獲取跟蹤對象對應(yīng)的矩形框，進(jìn)而獲得矩形框中屯、位置坐標(biāo)即第一位置坐標(biāo)。
[0021] 進(jìn)一步地，通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)后，全景攝像機(jī)將獲取 的跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)發(fā)送至特寫攝像機(jī)。
[0022] 步驟102:根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像 機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。
[0023] 進(jìn)一步地，特寫攝像機(jī)根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對 象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，對跟蹤對象進(jìn)行跟蹤控制。
[0024] 進(jìn)一步地，獲取單映性矩陣的過程為：
[0025] 從所述全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī)的畫面中選取預(yù)設(shè)數(shù)目的匹配特征點(diǎn)并根據(jù)所述 匹配特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映性矩陣。
[0026] 進(jìn)一步地，匹配特征點(diǎn)個數(shù)可W根據(jù)需要進(jìn)行靈活設(shè)定(例如:4個、16個），在此不 用于限定本實(shí)施例的保護(hù)范圍。
[0027] 當(dāng)然，匹配特征點(diǎn)的個數(shù)盡可能多，使得匹配特征點(diǎn)覆蓋兩個相機(jī)的畫面。
[00%]進(jìn)一步地，根據(jù)匹配特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映性矩陣的過程為：
[0029]

[0030] 其中，[X'，Y']為特寫攝像機(jī)的畫面匹配坐標(biāo)點(diǎn)集；[X，門為全景攝相機(jī)的畫面匹 配坐標(biāo)點(diǎn)集;H為3x3大小的單映性矩陣，m日日,m日l,m日2，ml日,mll,ml2，m2日，m2l，m22為單映性矩陣H 的參數(shù)? Bn-
[0031]
[00創(chuàng)通過上述公式，可W獲取單映性矩陣H的參數(shù)值(m00,m0i,m02，mi0,mii,mi2，m20，m2i， m22)，從而求解出單映性矩陣Ho
[0033]進(jìn)一步地，從所述全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī)中選取預(yù)設(shè)數(shù)目的匹配特征點(diǎn)并根據(jù) 所述匹配特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映性矩陣之前，還包括：
[0034] 通過調(diào)整特寫攝像機(jī)的PTZ，使得所述特寫攝像機(jī)與所述全景攝像機(jī)畫面中屯、重 合;其中，所述P是指水平旋轉(zhuǎn)刻度值、所述T是指垂直旋轉(zhuǎn)刻度值、所述Z是指放大倍數(shù)。
[0035] 其中，通過調(diào)整特寫攝像機(jī)的PTZ，使得所述特寫攝像機(jī)與所述全景攝像機(jī)畫面中 屯、重合，運(yùn)是由于特寫攝像機(jī)的視場比全景攝像機(jī)小，所W特寫攝像機(jī)默認(rèn)設(shè)置Z = O,調(diào)整 P、T，控制特寫攝像機(jī)畫面。
[0036] 進(jìn)一步地，根據(jù)跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，獲取特寫攝像機(jī)對應(yīng) 的水平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直旋轉(zhuǎn)刻度值。
[0037] 進(jìn)一步地，根據(jù)跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，獲取特寫攝像機(jī)對應(yīng) 的水平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直旋轉(zhuǎn)刻度值的過程為：
[0038] 根據(jù)跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，采用正切控制算法，獲取特寫攝 像機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)角度和垂直旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而獲取特寫攝像機(jī)對應(yīng)的水平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直 旋轉(zhuǎn)刻度值。
[0039] 進(jìn)一步地，根據(jù)獲取的特寫攝像機(jī)對應(yīng)的水平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直旋轉(zhuǎn)刻度值，由所 述特寫攝像機(jī)對跟蹤對象執(zhí)行跟蹤控制。
[0040] 圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例2提供的跟蹤控制裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，包括獲取 模塊、跟蹤控制模塊;其中，所述獲取模塊與所述跟蹤控制模塊相連；
[0041 ]所述獲取模塊，用于通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)并將所述第一 位置坐標(biāo)發(fā)送至所述跟蹤控制模塊；
[0042] 所述跟蹤控制模塊，用于根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤 對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。
[0043] 圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例3提供的跟蹤控制裝置又一內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，在圖 2的基礎(chǔ)上，增加了"調(diào)整模塊"；其中，所述調(diào)整模塊與所述獲取模塊相連；
[0044] 所述調(diào)整模塊，用于調(diào)整特寫攝像機(jī)的PTZ，使得特寫攝像機(jī)與全景攝像機(jī)畫面中 屯、重合;其中，所述P是指水平旋轉(zhuǎn)刻度值、所述T是指垂直旋轉(zhuǎn)刻度值、所述Z是指放大倍 數(shù)。
[0045] 圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例4提供的跟蹤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括全景 攝像機(jī)、特寫攝像機(jī);其中，所述全景攝像機(jī)與所述特寫攝像機(jī)相連；
[0046] 所述全景攝像機(jī)，用于獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)并將所述第一位置坐標(biāo)發(fā)送 至所述特寫攝像機(jī)；
[0047] 所述特寫攝像機(jī)，用于根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對 象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。
[0048] 通過W下方案:通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo);根據(jù)獲取的單映 性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控 審IJ，實(shí)現(xiàn)了精確切換控制，大大增強(qiáng)了用戶的體驗(yàn)。
[0049] 通過W下方案:從所述全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī)的畫面中選取預(yù)設(shè)數(shù)目的匹配特 征點(diǎn)并根據(jù)所述匹配特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映性矩陣，根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位 置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制，實(shí)現(xiàn)了精確切換控 審IJ，大大增強(qiáng)了用戶的體驗(yàn)。
[0050] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可W有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種跟蹤控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)； 根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位 置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟蹤控制方法，其特征在于，獲取單映性矩陣的過程為： 從所述全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī)的畫面中選取預(yù)設(shè)數(shù)目的匹配特征點(diǎn)并根據(jù)所述匹配 特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映性矩陣。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的跟蹤控制方法，其特征在于，根據(jù)匹配特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映 性矩陣的過程為：其中，[Χ'，γ']為特寫攝像機(jī)的畫面匹配坐標(biāo)點(diǎn)集；[Χ，γ]為全景攝相機(jī)的畫面匹配坐 標(biāo)點(diǎn)集;Η為3x3大小的單映性矩陣，ηιοο,ηιοι，m〇2，miQ，mn，mi2，m2Q，m2i，m22為單映性矩陣Η的參 數(shù);即：4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的跟蹤控制方法，其特征在于，從所述全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī) 中選取預(yù)設(shè)數(shù)目的匹配特征點(diǎn)并根據(jù)所述匹配特征點(diǎn)獲取對應(yīng)的單映性矩陣之前，還包 括： 通過調(diào)整特寫攝像機(jī)的ΡΤΖ，使得所述特寫攝像機(jī)與所述全景攝像機(jī)畫面中心重合;其 中，所述Ρ是指水平旋轉(zhuǎn)刻度值、所述Τ是指垂直旋轉(zhuǎn)刻度值、所述Ζ是指放大倍數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟蹤控制方法，其特征在于，通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的 第一位置坐標(biāo)的過程為： 通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象對應(yīng)的矩形框，進(jìn)而獲得矩形框中心位置坐標(biāo)即第一位 置坐標(biāo)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的跟蹤控制方法，其特征在于，根據(jù)跟蹤對象在特寫攝像機(jī) 中的第二位置坐標(biāo)，獲取特寫攝像機(jī)對應(yīng)的水平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直旋轉(zhuǎn)刻度值。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的跟蹤控制方法，其特征在于，根據(jù)跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的 第二位置坐標(biāo)，獲取特寫攝像機(jī)對應(yīng)的水平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直旋轉(zhuǎn)刻度值的過程為： 根據(jù)跟蹤對象在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，采用正切控制算法，獲取特寫攝像機(jī) 的水平旋轉(zhuǎn)角度和垂直旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而獲取特寫攝像機(jī)對應(yīng)的水平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直旋轉(zhuǎn) 刻度值。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的跟蹤控制方法，其特征在于，根據(jù)獲取的特寫攝像機(jī)對應(yīng)的水 平旋轉(zhuǎn)刻度值、垂直旋轉(zhuǎn)刻度值，由所述特寫攝像機(jī)對跟蹤對象執(zhí)行跟蹤控制。9. 一種跟蹤控制裝置，其特征在于，包括獲取模塊、跟蹤控制模塊;其中，所述獲取模塊 與所述跟蹤控制模塊相連； 所述獲取模塊，用于通過全景攝像機(jī)獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)并將所述第一位置 坐標(biāo)發(fā)送至所述跟蹤控制模塊； 所述跟蹤控制模塊，用于根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象 在特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的跟蹤控制裝置，其特征在于，還包括調(diào)整模塊，其中，所述調(diào) 整模塊與所述獲取模塊相連； 所述調(diào)整模塊，用于調(diào)整特寫攝像機(jī)的PTZ，使得特寫攝像機(jī)與全景攝像機(jī)畫面中心重 合;其中，所述P是指水平旋轉(zhuǎn)刻度值、所述T是指垂直旋轉(zhuǎn)刻度值、所述Z是指放大倍數(shù)。11. 一種跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于，包括全景攝像機(jī)、特寫攝像機(jī);其中，所述全景攝 像機(jī)與所述特寫攝像機(jī)相連； 所述全景攝像機(jī)，用于獲取跟蹤對象的第一位置坐標(biāo)并將所述第一位置坐標(biāo)發(fā)送至所 述特寫攝像機(jī)； 所述特寫攝像機(jī)，用于根據(jù)獲取的單映性矩陣及所述第一位置坐標(biāo)，獲取跟蹤對象在 特寫攝像機(jī)中的第二位置坐標(biāo)，進(jìn)行跟蹤控制。
【文檔編號】G05D3/12GK105955311SQ201610308811
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】沈玉將, 魏培
【申請人】闊地教育科技有限公司