[发明专利]超声波摄像机跟踪系统和相关方法

权利要求书

1、一种摄像机跟踪装置，包括：

可控摄像机；

多个接收机，所述接收机至少响应从源发射的超声波；和

与可控摄像机和接收机通信连接的控制器，所述控制器配置为：

响应从源发射的超声波，接收从接收机传送的超声波信号，

处理超声波信号，以确定所述源的至少大致位置，和

控制所述可控摄像机至少大致指向所述源的所确定的位置。

2、根据权利要求1的装置，其中，为了控制可控摄像机，控制器命令可控摄像机至少大致向源的所确定的位置倾斜。

3、根据权利要求1的装置，其中，为了控制可控摄像机，控制器命令可控摄像机至少大致向源的所确定的位置摇摆。

4、根据权利要求1的装置，其中，为了控制可控摄像机，控制器命令可控摄像机至少大致向源的所确定的位置变焦。

5、根据权利要求1的装置，其中，每个接收机包括麦克风，所述麦克风在大约24kHz到大约40kHz的范围内具有基本平坦的频率响应。

6、根据权利要求5的装置，其中，从所述源发射的超声波包括在大约24kHz到大约40kHz的范围内的声调扫描。

7、根据权利要求5的装置，其中，每个麦克风还包括在可听范围内的频率响应。

8、根据权利要求1的装置，还包括作为发射超声波的源的可携带发射器，所述发射器具有一个或者多个超声波换能器。

9、根据权利要求1的装置，其中，为了处理超声波信号以确定源的至少大致位置，所述控制器被配置为：

对超声波信号进行下采样，

将下采样的信号滤波为基本上的脉冲，和

将经过滤波的信号的一些部分变为零值，以去除由反射引起的超声波信号的部分。

10、根据权利要求1的装置，其中，将至少两个接收机沿关于所述源基本水平布置的轴放置，并且其中，为了处理超声波信号以确定所述源的至少大致位置，所述控制器被配置为：

利用超声波信号在至少两个接收机之间的相位差来计算所述源的大致水平位置，和

基于该大致水平位置确定可控摄像机的摇摆变量。

11、根据权利要求1的装置，其中，将至少两个接收机沿关于所述源基本垂直布置的轴放置，并且其中，为了处理超声波信号以确定所述源的至少大致位置，所述控制器被配置为：

利用超声波信号在至少两个接收机之间的相位差来计算所述源的大致垂直位置，和

基于该大致垂直位置确定可控摄像机的倾斜变量。

12、根据权利要求1的装置，其中，至少两个接收机沿轴布置，并且其中为了处理超声波信号以确定所述源的至少大致位置，所述控制器被配置为：

利用在该至少两个接收机处接收的超声波信号的波阵面的曲率计算所述源的大致距离位置，和

基于该大致距离位置确定可控摄像机的变焦变量。

13、根据权利要求1的装置，还包括存储多个用于候选位置的变量的存储器，所述控制器与该存储器进行通信连接，并利用这些变量处理超声波信号和确定源的至少大致位置。

14、一种摄像机跟踪方法，包括：

用多个分立的信道接收超声波，所述超声波从源发射；

通过处理用所述分立的信道接收的超声波来确定所述源的至少大致位置；和

控制摄像机至少大致指向所述源的所确定的位置。

15、根据权利要求14的方法，其中，用多个分立的信道接收超声波的步骤包括：在每个分立的信道上响应大约20kHz到大约40kHz范围内的超声波。

16、根据权利要求14的方法，其中，处理用分立的信道接收的超声波的步骤包括：

在每个分立的信道上对该超声波的信号进行下采样；

将下采样的信号滤波为基本上的脉冲，和

将经过滤波的信号的一些部分变为零值，以去除由反射引起的信号的部分。

17、根据权利要求14的方法，其中，确定所述源的至少大致位置的步骤包括：根据由关于所述源水平布置的至少两个分立的信道接收的超声波信号的相位差来计算摄像机的摇摆变量。