[发明专利]使设备对准声源

说明书

技术领域

本发明主要涉及自动瞄准系统领域，比如用于电视会议系统中的电视追踪系统。

背景技术

摄像机自动跟踪系统基于某些判定标准，如运动、颜色、图像处理等，将目标自动捕捉、锁定在其视野中，例如，电视会议系统可以使用全景变焦摄像机跟踪所需目标。一种这样的摄像机通过自动在人群中确定一个正在讲话的人并将焦点集中在该讲话者身上来保持跟踪该讲话者。不管什么时候另外的人开始讲话时，自动系统通过音量和/或其它判定标准检测到新的讲话者并随后聚焦在新演讲者上。

迄今为止，已经提出了多种不同的确定当前讲话者的技术。虽然这些技术能够使自动摄像机确定出现新的讲话者并将焦点集中在其上，但这些技术却存在着致命的缺陷。这些系统要么从一个讲话者到另一个的转换迟缓，以致遗漏了大部分讲话内容，要么就转换过于灵敏，干扰摄像机的跟踪定位。

美国专利文献US5206721公开了一种上述缺陷的解决方法。该文献中披露了一种在一个系统中锁定一个正在讲话的人的方法，该系统中每一个发言者都单独有一个麦克风。在该系统中，输入信号从多个麦克风中对应于每个讲话者的每一个麦克风中采集。每一个讲话者总的讲话时间由其连续讲话的时间段累计得来。在一个给定的时间点，当前的讲话者被确定为累计讲话时间最长者。

上述途径的一个问题是，当前讲话者的确定需要使用大量的麦克风。使用大量麦克风，由于讲话者们的麦克风通常相互接近以及在封闭的空间或有隔墙和物体的空间中回声的相互影响和无关的噪音的影响，使区分多个讲话者很困难。此外，上述公开的方法没有有效防止摄像机在两个挨得很近的讲话者之间持续的移动带来的不必要的影响。

因此，在自动电视会议技术中需要一种方法以确定当前讲话者，利用这一方法，自动摄像机被自动确定焦点位置以克服上述现有技术中存在的缺点。

发明概述

本发明由独立权利要求说明，而从属权利要求由有利实施例说明。

简单来说，一个系统使一设备响应于由各种可能的声源发射出的声音而瞄准目标。例如，该系统可以在会议上或辩论中被用来使一个电视摄像机瞄准当前讲话者。该控制系统响应于由新的声源发射出的连续声音的持续时间和当前目标与新声源之间的角度差。当超过一个极限值，摄像机将被重新瞄准。声音不需要完全连续，因此短暂的停顿(比如换气)在连续的讲话中不会被做出反映。

系统从一组声源中确定一个当前的声源，比如讲话者，以能够控制诸如摄像机或灯光这样的设备。系统在捕捉新的声源前利用两个判定标准，首先，声源必须充分地持续一个预定的时间间隔，其次，它必须有一个完全区别于设备瞄准的当前坐标的目标位置坐标(使设备瞄准的角度)。在电话会议的环境中，总的来讲，如果新的讲话者和在先的讲话者之间的角度间隔超过一个预定值并且新的讲话者讲话持续了一个最小时间段，系统的指向将从当前讲话者转移到新的讲话者。

这一方法可以利用一个声音传感器来执行，如WO-A-99/27522中公开的声音传感器(代理人摘录PHN16.638)。上述的传感器产生一个声音功率电平信号(RMS或其它任何合适的指标)和一指示出当前声源坐标的坐标信号。实施控制来得到上述功能，可以由下述程序来完成：

1.如果由声音传感器产生的当前的声源坐标与当前目标的坐标间的差为一个最小的角度极值，把当前的坐标作为由目标获得的候选坐标。

2.如果在指定的时间间隔内当前瞬时坐标保持在一个给定的范围内(即，没有变化超出被认定为持续声源的极限)，捕获新的目标并把候选坐标作为表征当前目标的坐标保存。

为确保讲话可以有短暂中断，如可以察觉的偶尔换气和停顿，在连续的讲话中不会被当做间断而做出反应，一个低通滤波器、时间锁存器或其它的滤波器结构将被应用于提供声音功率电平值信号。

为提供所必需的时间极值，候选讲话者连续讲话期间的时间间隔，被实时累计并持续地与预定的时间极值比较。在没有停顿或方向坐标改变(在公差允许范围内)的连续的讲话中，一旦计时器达到时间极值，候选讲话者变为当前讲话者，诸如摄像机、灯光这样的设备从而被瞄准。

在选择性的应用中，本发明可以被用来使灯光，例如聚光灯，瞄准在例如演讲者或表演者这样的声源上。

附图简述

附图1示出了本申请的实施例的应用图。

附图2是本申请实施例的功能框图。

附图3示出了用来执行附图2中的实施例的控制运算的流程图。

附图的详细描述