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[發明專利]多目標自動跟蹤攝像系統及該系統的聚焦方法有效

專利信息
申請號: 201110150455.8 申請日: 2011-06-07
公開(公告)號: CN102256109A 公開(公告)日: 2011-11-23
發明(設計)人: 劉海川;樓冬明;張昕 申請(專利權)人: 上海芯啟電子科技有限公司
主分類號: H04N7/18 分類號: H04N7/18;G06T7/20;G05D3/12
代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229 代理人: 曾耀先
地址: 200433 上海市楊浦*** 國省代碼: 上海;31
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摘要:
搜索關鍵詞: 多目標 自動 跟蹤 攝像 系統 聚焦 方法
【權利要求書】:

1.一種多目標自動跟蹤攝像系統,其特征在于,所述的系統包括攝像機、云臺、中央控制單元和云臺運動服務器單元,所述的攝像機固定于所述的云臺,所述的中央控制單元包括相互連接的云臺姿態控制子單元和攝像機聚焦控制子單元,所述的攝像機聚焦控制子單元連接所述的攝像機,所述的云臺姿態控制子單元通過所述的云臺運動服務器單元連接所述的云臺,所述的中央控制單元還連接外部目標獲取系統。

2.根據權利要求1所述的多目標自動跟蹤攝像系統,其特征在于,所述的云臺運動服務器單元包括云臺控制服務器、云臺垂直運動控制電路和云臺水平運動控制電路,所述的云臺包括垂直運動驅動電機和水平運動驅動電機,所述的云臺控制服務器連接所述的云臺姿態控制子單元,所述的云臺控制服務器還通過所述的云臺垂直運動控制電路連接所述的云臺的垂直運動驅動電機,并通過所述的云臺水平運動控制電路連接所述的云臺的水平運動驅動電機。

3.根據權利要求1或2中任一項所述的多目標自動跟蹤攝像系統,其特征在于,所述的攝像機聚焦控制子單元包括焦距計算處理器,所述的焦距計算處理器分別連接所述的云臺姿態控制子單元和攝像機。

4.根據權利要求3所述的多目標自動跟蹤攝像系統,其特征在于,所述的焦距計算處理器包括云臺水平和垂直角度讀取端口,所述的焦距計算處理器通過該云臺水平和垂直角度讀取端口連接所述的云臺姿態控制子單元。

5.根據權利要求3所述的多目標自動跟蹤攝像系統,其特征在于,所述的攝像機為PTZ攝像機,所述的PTZ攝像機具有光學鏡頭控制器,所述的焦距計算處理器連接所述的光學鏡頭控制器。

6.一種權利要求1所述的多目標自動跟蹤攝像系統的聚焦方法,其特征在于,所述的方法包括以下步驟:

(1)所述的中央控制單元從所述外部目標獲取系統獲得目標位置信息;

(2)所述的云臺姿態控制子單元根據所述的目標位置信息確定所述的云臺角度控制值;

(3)所述的云臺姿態控制子單元將所述的云臺角度控制值發送至所述的攝像機聚焦控制子單元和云臺運動服務器單元;

(4)所述的云臺運動服務器單元根據所述的云臺角度控制值進行云臺角度控制;

(5)所述的攝像機聚焦控制子單元根據所述的云臺角度控制值確定攝像機聚焦值,并將該攝像機聚焦值發送至所述的攝像機;

(6)所述的攝像機根據所述的攝像機聚焦值對焦。

7.根據權利要求6所述的多目標自動跟蹤攝像系統的聚焦方法,其特征在于,所述的云臺角度控制值包括云臺水平角度α和云臺垂直角度β。

8.根據權利要求7所述的多目標自動跟蹤攝像系統的聚焦方法,其特征在于,所述的云臺運動服務器單元包括云臺控制服務器、云臺垂直運動控制電路和云臺水平運動控制電路,所述的云臺包括垂直運動驅動電機和水平運動驅動電機,所述的云臺控制服務器連接所述的云臺姿態控制子單元,所述的云臺控制服務器還通過所述的云臺垂直運動控制電路連接所述的云臺的垂直運動驅動電機,并通過所述的云臺水平運動控制電路連接所述的云臺的水平運動驅動電機,所述的步驟(4)具體包括以下步驟:

(41)所述的云臺運動服務器單元將所述的云臺水平角度α發送至所述的云臺水平運動控制電路,所述的云臺水平運動控制電路根據所述的水平角度α控制所述的水平運動驅動電機;

(42)所述的云臺運動服務器單元將所述的云臺垂直角度β發送至所述的云臺垂直運動控制電路,所述的云臺垂直運動控制電路根據所述的云臺垂直角度β控制所述的垂直運動驅動電機。

9.根據權利要求7或8所述的多目標自動跟蹤攝像系統的聚焦方法,其特征在于,所述的攝像機聚焦控制子單元包括焦距計算處理器,所述的焦距計算處理器包括云臺垂直角度讀取端口,所述的焦距計算處理器通過該云臺垂直角度讀取端口連接所述的云臺姿態控制子單元,所述的焦距計算處理器還連接所述的攝像機,所述的步驟(5)具體包括以下步驟:

(51)所述的焦距計算處理器通過所述的垂直角度讀取端口從所述的云臺姿態控制子單元獲取所述的云臺垂直角度β;

(52)所述的焦距計算處理器將所述的物距L確定為:

L=hcosβ,]]>

其中h為攝像機設置高度;

(53)所述的焦距計算處理器根據所述的物距L,計算攝像機鏡頭到攝像機成像元件的距離q:

1f=1L+1q,]]>

其中,f為攝像機鏡頭焦距;

(54)所述的焦距計算處理器根據下式將所述的攝像機鏡頭到攝像機成像元件的距離q轉換成攝像機聚焦值x,

q=kx+a,

其中,k和a均為常數;

(55)所述的焦距計算處理器將聚焦值x發送至所述的攝像機。

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