多目標自動跟蹤攝像系統的製作方法
2023-12-03 12:43:36
專利名稱：多目標自動跟蹤攝像系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動監控系統領域，特別涉及自動跟蹤攝像系統技術領域。
背景技術：
現有技術中，具有多種採用傳統自動聚焦技術的攝像機，此類攝像機的缺點在於， 在前景出現遮擋，如電線、樹枝等物體時，往往攝像機會自動聚焦在前景的遮擋物上，造成需要聚焦的目標模糊不清。因此，在自動跟蹤攝像系統技術領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自動聚焦的情況下，仍能準確聚焦到被跟蹤物體，保證目標圖像清晰的攝像系統。
實用新型內容本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，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自動聚焦的情況下，仍能準確聚焦到被跟蹤物體，保證目標圖像清晰，且結構簡單，成本低廉，應用範圍較為廣泛的多目標自動跟蹤攝像系統。為了實現上述的目的，本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統包括攝像機、雲臺、 中央控制單元和雲臺運動伺服器單元，所述的攝像機固定於所述的雲臺，所述的中央控制單元包括相互連接的雲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，所述的雲臺姿態控制子單元通過所述的雲臺運動伺服器單元連接所述的雲臺，所述的中央控制單元還連接外部目標獲取系統。該多目標自動跟蹤攝像系統中，所述的雲臺運動伺服器單元包括雲臺控制伺服器、雲臺垂直運動控制電路和雲臺水平運動控制電路，所述的雲臺包括垂直運動驅動電機和水平運動驅動電機，所述的雲臺控制伺服器連接所述的雲臺姿態控制子單元，所述的雲臺控制伺服器還通過所述的雲臺垂直運動控制電路連接所述的雲臺的垂直運動驅動電機， 並通過所述的雲臺水平運動控制電路連接所述的雲臺的水平運動驅動電機。該多目標自動跟蹤攝像系統中，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雲臺姿態控制子單元和攝像機。該多目標自動跟蹤攝像系統中，所述的焦距計算處理器包括雲臺水平和垂直角度讀取埠，所述的焦距計算處理器通過該雲臺水平和垂直角度讀取埠連接所述的雲臺姿態控制子單元。該多目標自動跟蹤攝像系統中，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。採用了本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統，其中央控制單元包括相互連接的雲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，從而所述的攝像機聚焦控制子單元得以根據所述的雲臺姿態控制子單元的雲臺角度控制值確定攝像機聚焦值，並將該聚焦值發送至所述的攝像機，以控制焦距，保證該系統在所跟蹤的對象具有前景遮擋物或者光線較弱不足以讓攝像機自動聚焦時，仍能準確聚焦到被跟蹤物體，保證目標圖像清晰，且多目標自動跟蹤攝像系統的結構簡單，成本低廉，該系統的聚焦方法應用範圍較為廣泛。
圖1為本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統的結構示意圖。圖2為本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統所採用的聚焦方法的流程示意圖。圖3為本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統所採用的聚焦方法的幾何示意圖。圖4為攝像機成像原理簡化模型圖。圖5為N組物距L與聚焦值χ的測量值(L，χ)在坐標中的位置示意圖。圖6為本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統中擬合後的聚焦曲線與測量值χ的比較示意圖。圖7為本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統中攝像機聚焦值與拍攝距離的關係曲線圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖1所示，為本實用新型的多目標自動跟蹤攝像系統的結構示意圖。在一種實施方式中，該多目標自動跟蹤攝像系統包括攝像機、雲臺、中央控制單元和雲臺運動伺服器單元，所述的攝像機固定於所述的雲臺，所述的中央控制單元包括相互連接的雲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，所述的雲臺姿態控制子單元通過所述的雲臺運動伺服器單元連接所述的雲臺，所述的中央控制單元還連接外部目標獲取系統。採用該實施方式的系統的聚焦方法，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獲取系統獲得目標位置信息；(2)所述的雲臺姿態控制子單元根據所述的目標位置信息確定所述的雲臺角度控制值；(3)所述的雲臺姿態控制子單元將所述的雲臺角度控制值發送至所述的攝像機聚焦控制子單元和雲臺運動伺服器單元；(4)所述的雲臺運動伺服器單元根據所述的雲臺角度控制值進行雲臺角度控制；(5)所述的攝像機聚焦控制子單元根據所述的雲臺角度控制值確定焦距值，並將該焦距值發送至所述的攝像機；(6)所述的攝像機根據所述的焦距值對焦。其中，所述的雲臺角度控制值包括雲臺水平角度α和雲臺垂直角度β。在一種較優選的實施方式中，所述的雲臺運動伺服器單元包括雲臺控制伺服器、 雲臺垂直運動控制電路和雲臺水平運動控制電路，所述的雲臺包括垂直運動驅動電機和水平運動驅動電機，所述的雲臺控制伺服器連接所述的雲臺姿態控制子單元，所述的雲臺控制伺服器還通過所述的雲臺垂直運動控制電路連接所述的雲臺的垂直運動驅動電機，並通過所述的雲臺水平運動控制電路連接所述的雲臺的水平運動驅動電機。在採用該實施方式的系統的聚焦方法中，所述的步驟(4)具體包括以下步驟[0030](41)所述的雲臺運動伺服器單元將所述的雲臺水平角度α發送至所述的雲臺水平運動控制電路，所述的雲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)所述的雲臺運動伺服器單元將所述的雲臺垂直角度β發送至所述的雲臺垂直運動控制電路，所述的雲臺垂直運動控制電路根據所述的雲臺垂直角度β控制所述的垂直運動驅動電機。在更優選的實施方式中，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雲臺水平和垂直角度讀取埠，所述的焦距計算處理器通過該雲臺水平和垂直角度讀取埠連接所述的雲臺姿態控制子單元，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。在採用該實施方式的系統的聚焦方法中，所述的步驟( 具體包括以下步驟(51)所述的焦距計算處理器通過所述的垂直角度讀取埠從所述的雲臺姿態控制子單元獲取所述的雲臺垂直角度β ；(52)所述的焦距計算處理器將所述的物距L確定為
權利要求1.一種多目標自動跟蹤攝像系統，其特徵在於，所述的系統包括攝像機、雲臺、中央控制單元和雲臺運動伺服器單元，所述的攝像機固定於所述的雲臺，所述的中央控制單元包括相互連接的雲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，所述的雲臺姿態控制子單元通過所述的雲臺運動伺服器單元連接所述的雲臺，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，其特徵在於，所述的雲臺運動伺服器單元包括雲臺控制伺服器、雲臺垂直運動控制電路和雲臺水平運動控制電路，所述的雲臺包括垂直運動驅動電機和水平運動驅動電機，所述的雲臺控制伺服器連接所述的雲臺姿態控制子單元，所述的雲臺控制伺服器還通過所述的雲臺垂直運動控制電路連接所述的雲臺的垂直運動驅動電機，並通過所述的雲臺水平運動控制電路連接所述的雲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，其特徵在於，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雲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，其特徵在於，所述的焦距計算處理器包括雲臺水平和垂直角度讀取埠，所述的焦距計算處理器通過該雲臺水平和垂直角度讀取埠連接所述的雲臺姿態控制子單元。
5.根據權利要求3所述的多目標自動跟蹤攝像系統，其特徵在於，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。
專利摘要本實用新型涉及一種多目標自動跟蹤攝像系統，該系統包括攝像機、雲臺、中央控制單元和雲臺運動伺服器單元，攝像機固定於雲臺，中央控制單元包括相互連接的雲臺姿態控制子單元和攝像機聚焦控制子單元，攝像機聚焦控制子單元連接攝像機，雲臺姿態控制子單元通過所述的雲臺運動伺服器單元連接雲臺，中央控制單元還連接外部目標獲取系統。採用該結構的多目標自動跟蹤攝像系統，其攝像機聚焦控制子單元根據云臺姿態控制子單元的雲臺角度控制值確定攝像機聚焦值，並將該攝像機聚焦值發送至攝像機以控制焦距，保證該系統在所跟蹤的對象具有前景遮擋物或者光線較弱不足以讓攝像機自動聚焦時，仍能準確聚焦到被跟蹤物體，保證目標圖像清晰。
文檔編號G05B19/02GK202111787SQ201120188070
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月7日 優先權日2011年6月7日
發明者劉海川, 張昕, 樓冬明 申請人:上海芯啟電子科技有限公司