[发明专利]一种自动跟踪活动目标进行拍摄的方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频监视领域，尤其是涉及一种自动对活动目标进行实时跟踪拍摄的方法。

背景技术

现有的自动跟踪摄像头，有的是在摄像头上设置有被动式红外接收器，被动式红外接收器均各自与一个独立的信号放大电路连接，信号放大电路连接到一个驱动电路，驱动电路连接到至少一个驱动电机，驱动电机设置在一个支撑架驱动机构中。当被拍摄的活动物体出现在红外接收管的接收范围之内时，红外线被反射回红外接收管，当活动物体继续运动时，多个设定的监测点分别返回信号，可以判断目标物体的运动方向，然后向驱动电路发出驱动信号，可转动支撑架向活动物体的运动方向转动，从而追随活动物体的运动轨迹，同时摄像头也转向活动物体的方向。使用这种摄像头虽然可以准确的跟踪活动物体，但其结构复杂，成本较高。市场上还有一种自动跟踪摄像头，其通过将摄像头捕捉的人脸的特征数据和摄像头内置的预置数据进行模式匹配，可以方便的捕捉到人脸，并通过驱动它的内部的步进电机，使摄像头跟踪人脸。这种摄像头，其结构较简单，但其通过识别人的脸部特征来捕捉，由于人的脸部特征复杂，只能捕捉移动较慢的目标物，当目标物移动较快时，其便不能准确的识别并捕捉到。另外，其捕捉速度也很低。所以为了满足高速发展的视频技术需求，急需发明一种在现有设备条件下，可进行简单操作、成本低，快速准确的自动跟踪捕捉目标物的方法。

发明内容

本发明的目的是为视频监视系统提供一种自动跟踪活动目标进行拍摄的方法，该方法包括如下步骤：

步骤A：在活动目标上安装具有周期性变化的电脑可识别的动态标记，这里的动态标记的特征是其自动的变化与其环境中其他物质变化相比，有非常明显的特征，容易被图像处理系统自动识别出来，可以是一个间隙性闪烁的发光源，如一个始终暴露的明暗交替的发光管；

步骤B：一个静止的全景摄像头在活动目标可活动的范围内实施连续拍摄，并将拍摄的实时图像传送到电脑中的图像分析模块中，在这里的拍摄过程为明显间断拍摄的一组图片或连续的长时录像，其中，全景摄像头可拍摄的范围为一个覆盖活动目标的圆型区域，是一个虚拟区域，只是电脑上或监视器上显示，动态标记的坐标位置为矢量表示，由图像处理系统自动计算并处理，其中矢量的表示方法为：以动态标记的坐标位置到上述圆型区域圆心的距离及偏离基准线角度来表示；

步骤C：电脑中的图像分析模块根据全景摄像头拍摄到的实时图像，找出动态标记在整个图像中的坐标位置，并将该坐标位置数据发送到活动目标捕捉模块中；

步骤D：活动目标捕捉模块根据动态标记的坐标位置实时计算出活动目标在全景摄像头可拍摄范围内的具体位置，并控制跟踪摄像头转动，使其拍摄焦点对准活动目标的实时具体位置，这里的跟踪摄像头可以具有调焦功能，由活动目标捕捉模块控制其焦距，使拍摄的活动目标图像达到清晰化；

步骤E：跟踪摄像头将拍摄到的活动目标实时图像发送到电脑的图像处理系统，并通过指定的监视器显示出来。

对上述技术方案的进一步优化在于：活动目标的数量可以是一个或一个以上，相应地，也有相同数量的跟踪摄像头跟踪每个活动目标，在这里一个全景摄像头找到其覆盖范围内的所有活动目标，再由每个跟踪摄像头跟踪一个活动目标，将活动目标的动态图像在监视器上显示出来，可以是一个监视器分屏显示，也可以是多个显示器分别显示。

对上述技术方案的进一步优化在于：全景摄像头的位置及焦距可调整，由图像处理系统根据活动目标的活动范围自动设定，开始拍摄活动目标后固定下来不再变化。本发明中的全景摄像头的静止是相对的，只在对活动目标进行捕捉时它是静止的，活动目标只在全景摄像头所覆盖的区域内活动，一般来说，活动目标是自主活动的，在拍摄前，首先要确定活动目标的活动范围，再将全景摄像头的拍摄区域调整到覆盖活动目标的活动范围，这种调整可人工根据活动目标的具体情况设定，也可以由电脑的图像处理系统自动设定，在自动设定时，先将全景摄像头的拍摄范围调整到最大，使活动目标包括在其拍摄区域内，再由电脑的图像处理系统检测出一定时期内活动目标所能达到的最大边界，取得足够的边界点，以这些边界点形成的圆型区域就是静止拍摄头的拍摄区域，由摄像头控制系统将静止摄像头的拍摄区域调整到上述要求就可以了。

对上述技术方案的进一步优化在于：跟踪摄像头可进行二维空间的双自由度旋转，由活动目标捕捉模块控制其两个自由度上的旋转量，以对准活动目标，双自由度一般通过将摄像头安装在云台上来实现，云台的活动由电脑系统控制，也有的自带双自由度旋转的摄像头。