[发明专利]一种适用于多场景切换的相机姿态标定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及相机领域，具体涉及一种适用于多场景切换的相机姿态标定方法和装置。

背景技术

教育信息化目前是国家实现教育跨越式发展的必然选择，教学智能录播系统是教育信息化的基本和重要组成部分。录播系统需要对教师进行跟踪录像以记录教学过程中教师的教学行为，由于教师需要在讲台、讲台附近周边及讲台下面区域活动，故涉及到镜头切换以保证教师一直在视频画面内。因此在已有的固定多个场景切换策略的基础上，如何根据实际场景安装调试相机，标定相机对应的多场景姿态参数，并保证相机多场景切换和跟踪的有效进行具有很重要的作用。

现有技术公开了用于单枪机-多球机联动的空间建模方法，该专利主要提供一种适用于单枪机-多球机联动的空间建模方法，通过对监控场景进行3D空间建模计算出枪机的投影变换矩阵，再通过获得跟踪目标的空间位置信息来计算出球机的偏移量，最后球机转向目标。但是上述标定相机的方法主要适用于有球机联动的固定枪机，且用模型计算反而还需知道点的实际空间中的坐标，增加安装难度。

现有技术还公开了一种教学智能录播系统用教师位置检测方法，该专利主要通过对固定相机中的图像帧中标定讲台区域进行运动检测和目标检测，根据目标在讲台内还是讲台外，给自动导播模块信号以切换到对应的教师或者学生拍摄机位，该专利同样只适应于有球机联动的固定相机。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种适用于多场景切换的相机姿态标定方法和装置，以达到使用智能跟踪球机的相机在实际场景中有效跟踪目标的目的，克服上述现有跟踪方法的使用环境有限且安装难度大的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

一种适用于多场景切换的相机姿态标定方法，该方法包括：

在世界坐标系下根据预设的形状绘制场景切换的触发区域以及特写场景的特写区域；

根据相机在特写场景下标定的姿态，存储对应的姿态参数；

计算特写场景中实际点的坐标与全景场景中对应的实际点的坐标之间的线性比例关系；

检测到目标进入场景切换的触发区域时，根据线性比例关系、特写区域和对应场景的姿态参数，将当前场景切换到被触发的场景。

本发明的目的还在于提供一种适用于多场景切换的相机姿态标定装置，该装置包括：

场景绘制模块，用于在全景场景所在的世界坐标系下根据预设的形状绘制场景切换的触发区域以及特写场景的特写区域；

姿态参数存储模块，用于根据相机在特写场景下标定的姿态，存储对应的姿态参数；

计算模块，用于计算特写场景中实际点的坐标与全景场景中对应的实际点的坐标之间的线性比例关系；

场景切换模块，用于检测到目标进入场景切换的触发区域时，根据线性比例关系、特写区域和对应场景的姿态参数，将当前场景切换到被触发的场景。

在根据本发明的一个实施例提供的方法和装置中，通过预先绘制好的触发区域及特写场景的特写区域，借助外界标记物的辅助，标定相机对应特写场景和全景场景的姿态参数，并确保相机由全景到特写、特写与特写能准确切换，当检测到目标进入触发区域时，将相机的当前场景切换到触发对应的场景，使得本专利能够解决单个球机多个固定场景切换的问题，且由于特写中的点和全景中的点存在对应关系，只要计算出对应关系便可标定全景，操作起来，简单易行。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的适用于多场景切换的相机姿态标定方法的流程图；

图2为根据本发明的另一个实施例的适用于多场景切换的相机姿态标定方法的流程图；

图3为根据本发明的一个实施例的中间特写场景的特写区域示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的左边特写场景的特写区域示意图；

图5为根据本发明的一个实施例的右边特写场景的特写区域示意图；

图6为根据本发明的一个实施例的左、中、右三个特写场景拼接的示意图；

图7为根据本发明的一个实施例的全景场景的显示区域的示意图；

图8为根据本发明的一个实施例的适用于多场景切换的相机姿态标定装置的示范性结构框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。