專利名稱：多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，具有多種采用傳統(tǒng)自動(dòng)聚焦技術(shù)的攝像機(jī)，此類攝像機(jī)的缺點(diǎn)在于， 在前景出現(xiàn)遮擋，如電線、樹枝等物體時(shí)，往往攝像機(jī)會(huì)自動(dòng)聚焦在前景的遮擋物上，造成需要聚焦的目標(biāo)模糊不清。因此，在自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域中急需提供一種能在具有前景遮擋物或者光線較弱不足以讓攝像機(jī)自動(dòng)聚焦的情況下，仍能準(zhǔn)確聚焦到被跟蹤物體，保證目標(biāo)圖像清晰的攝像系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種在具有前景遮擋物或者光線較弱不足以讓攝像機(jī)自動(dòng)聚焦的情況下，仍能準(zhǔn)確聚焦到被跟蹤物體，保證目標(biāo)圖像清晰，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，應(yīng)用范圍較為廣泛的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)包括攝像機(jī)、云臺(tái)、 中央控制單元和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元，所述的攝像機(jī)固定于所述的云臺(tái)，所述的中央控制單元包括相互連接的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元和攝像機(jī)聚焦控制子單元，所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元連接所述的攝像機(jī)，所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元通過所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元連接所述的云臺(tái)，所述的中央控制單元還連接外部目標(biāo)獲取系統(tǒng)。該多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)中，所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元包括云臺(tái)控制服務(wù)器、云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路和云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路，所述的云臺(tái)包括垂直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的云臺(tái)控制服務(wù)器連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元，所述的云臺(tái)控制服務(wù)器還通過所述的云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路連接所述的云臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 并通過所述的云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路連接所述的云臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。該多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)中，所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元包括焦距計(jì)算處理器，所述的焦距計(jì)算處理器分別連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元和攝像機(jī)。該多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)中，所述的焦距計(jì)算處理器包括云臺(tái)水平和垂直角度讀取端口，所述的焦距計(jì)算處理器通過該云臺(tái)水平和垂直角度讀取端口連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元。該多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)中，所述的攝像機(jī)為PTZ攝像機(jī)，所述的PTZ攝像機(jī)具有光學(xué)鏡頭控制器，所述的焦距計(jì)算處理器連接所述的光學(xué)鏡頭控制器。采用了本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，其中央控制單元包括相互連接的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元和攝像機(jī)聚焦控制子單元，所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元連接所述的攝像機(jī)，從而所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元得以根據(jù)所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元的云臺(tái)角度控制值確定攝像機(jī)聚焦值，并將該聚焦值發(fā)送至所述的攝像機(jī)，以控制焦距，保證該系統(tǒng)在所跟蹤的對(duì)象具有前景遮擋物或者光線較弱不足以讓攝像機(jī)自動(dòng)聚焦時(shí)，仍能準(zhǔn)確聚焦到被跟蹤物體，保證目標(biāo)圖像清晰，且多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，該系統(tǒng)的聚焦方法應(yīng)用范圍較為廣泛。

圖1為本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)所采用的聚焦方法的流程示意圖。圖3為本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)所采用的聚焦方法的幾何示意圖。圖4為攝像機(jī)成像原理簡(jiǎn)化模型圖。圖5為N組物距L與聚焦值χ的測(cè)量值(L，χ)在坐標(biāo)中的位置示意圖。圖6為本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)中擬合后的聚焦曲線與測(cè)量值χ的比較示意圖。圖7為本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)中攝像機(jī)聚焦值與拍攝距離的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種實(shí)施方式中，該多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)包括攝像機(jī)、云臺(tái)、中央控制單元和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元，所述的攝像機(jī)固定于所述的云臺(tái)，所述的中央控制單元包括相互連接的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元和攝像機(jī)聚焦控制子單元，所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元連接所述的攝像機(jī)，所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元通過所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元連接所述的云臺(tái)，所述的中央控制單元還連接外部目標(biāo)獲取系統(tǒng)。采用該實(shí)施方式的系統(tǒng)的聚焦方法，如圖2所示，包括以下步驟(1)所述的中央控制單元從所述外部目標(biāo)獲取系統(tǒng)獲得目標(biāo)位置信息；(2)所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元根據(jù)所述的目標(biāo)位置信息確定所述的云臺(tái)角度控制值；(3)所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元將所述的云臺(tái)角度控制值發(fā)送至所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元；(4)所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元根據(jù)所述的云臺(tái)角度控制值進(jìn)行云臺(tái)角度控制；(5)所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元根據(jù)所述的云臺(tái)角度控制值確定焦距值，并將該焦距值發(fā)送至所述的攝像機(jī)；(6)所述的攝像機(jī)根據(jù)所述的焦距值對(duì)焦。其中，所述的云臺(tái)角度控制值包括云臺(tái)水平角度α和云臺(tái)垂直角度β。在一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元包括云臺(tái)控制服務(wù)器、 云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路和云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路，所述的云臺(tái)包括垂直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的云臺(tái)控制服務(wù)器連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元，所述的云臺(tái)控制服務(wù)器還通過所述的云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路連接所述的云臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并通過所述的云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路連接所述的云臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在采用該實(shí)施方式的系統(tǒng)的聚焦方法中，所述的步驟(4)具體包括以下步驟[0030](41)所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元將所述的云臺(tái)水平角度α發(fā)送至所述的云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路，所述的云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路根據(jù)所述的水平角度α控制所述的水平運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；(42)所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元將所述的云臺(tái)垂直角度β發(fā)送至所述的云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路，所述的云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路根據(jù)所述的云臺(tái)垂直角度β控制所述的垂直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元包括焦距計(jì)算處理器，所述的焦距計(jì)算處理器包括云臺(tái)水平和垂直角度讀取端口，所述的焦距計(jì)算處理器通過該云臺(tái)水平和垂直角度讀取端口連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元，所述的焦距計(jì)算處理器還連接所述的攝像機(jī)，所述的攝像機(jī)為PTZ攝像機(jī)，所述的PTZ攝像機(jī)具有光學(xué)鏡頭控制器，所述的焦距計(jì)算處理器連接所述的光學(xué)鏡頭控制器。在采用該實(shí)施方式的系統(tǒng)的聚焦方法中，所述的步驟( 具體包括以下步驟(51)所述的焦距計(jì)算處理器通過所述的垂直角度讀取端口從所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元獲取所述的云臺(tái)垂直角度β ；(52)所述的焦距計(jì)算處理器將所述的物距L確定為
權(quán)利要求1.一種多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括攝像機(jī)、云臺(tái)、中央控制單元和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元，所述的攝像機(jī)固定于所述的云臺(tái)，所述的中央控制單元包括相互連接的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元和攝像機(jī)聚焦控制子單元，所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元連接所述的攝像機(jī)，所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元通過所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元連接所述的云臺(tái)，所述的中央控制單元還連接外部目標(biāo)獲取系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元包括云臺(tái)控制服務(wù)器、云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路和云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路，所述的云臺(tái)包括垂直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的云臺(tái)控制服務(wù)器連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元，所述的云臺(tái)控制服務(wù)器還通過所述的云臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)控制電路連接所述的云臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并通過所述的云臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)控制電路連接所述的云臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述的攝像機(jī)聚焦控制子單元包括焦距計(jì)算處理器，所述的焦距計(jì)算處理器分別連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元和攝像機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述的焦距計(jì)算處理器包括云臺(tái)水平和垂直角度讀取端口，所述的焦距計(jì)算處理器通過該云臺(tái)水平和垂直角度讀取端口連接所述的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，其特征在于，所述的攝像機(jī)為PTZ 攝像機(jī)，所述的PTZ攝像機(jī)具有光學(xué)鏡頭控制器，所述的焦距計(jì)算處理器連接所述的光學(xué)鏡頭控制器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括攝像機(jī)、云臺(tái)、中央控制單元和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元，攝像機(jī)固定于云臺(tái)，中央控制單元包括相互連接的云臺(tái)姿態(tài)控制子單元和攝像機(jī)聚焦控制子單元，攝像機(jī)聚焦控制子單元連接攝像機(jī)，云臺(tái)姿態(tài)控制子單元通過所述的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)服務(wù)器單元連接云臺(tái)，中央控制單元還連接外部目標(biāo)獲取系統(tǒng)。采用該結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤攝像系統(tǒng)，其攝像機(jī)聚焦控制子單元根據(jù)云臺(tái)姿態(tài)控制子單元的云臺(tái)角度控制值確定攝像機(jī)聚焦值，并將該攝像機(jī)聚焦值發(fā)送至攝像機(jī)以控制焦距，保證該系統(tǒng)在所跟蹤的對(duì)象具有前景遮擋物或者光線較弱不足以讓攝像機(jī)自動(dòng)聚焦時(shí)，仍能準(zhǔn)確聚焦到被跟蹤物體，保證目標(biāo)圖像清晰。
文檔編號(hào)G05B19/02GK202111787SQ201120188070
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者劉海川, 張昕, 樓冬明 申請(qǐng)人:上海芯啟電子科技有限公司