[发明专利]使用摄像机跟随由标签装置所标记对象的系统

说明书

技术领域

本发明涉及摄像机领域，尤其涉及一种使用摄像机跟随由标签装置所标记对象的系统。

背景技术

在一些情境中，借助于摄像机自动地跟随移动对象(诸如人)是重要的。这种情境的示例是跟随带有平移倾斜变焦(pan-tilt-zoom,PTZ)摄像机的保安员以增加他们的安全性。为了便于跟踪移动对象，可以由与摄像机通信的标签装置做标记。例如，被跟踪的人可以佩戴或携带将位置信息发射给摄像机的标签装置。

WO 2013/131036A1公开一种用于将摄像机指向远程目标的系统。根据由全球定位技术得到的当地信息和由视线检测得到的定向信息的结合来控制摄像机的指向。特别地，对于摄像机与目标之间的短距离(通常小于10米)，借助于目标将辐射信号发送至摄像机得到视线方向。对于大的距离(通常大于10米)，使用全球定位技术测量目标的位置。

全球定位技术的缺点在于它们提供具有有限精度的位置信息，特别是当涉及测量高度时。由此，如果基于全球定位技术控制摄像机，那么摄像机的控制将具有有限的精度，特别是在倾斜方向上。因此，有必要改善摄像机的控制，特别是在倾斜方向上，使得它可以即使在长距离上也能以高精度跟随被标记对象。

发明内容

鉴于以上所述，本申请的目的是减轻现有技术的上述缺点并且提供使用摄像机跟随由标签装置所标记对象的改良系统。

根据本发明的第一方面，上述目的是由使用摄像机跟随由标签装置所标记对象的系统实现的，所述系统包括：标签装置，用于标记将被跟随的所述对象，以及摄像机设备，用于跟随所述被标记的对象，所述标签装置包括：标签定位单元，被配置为测量所述标签装置的水平面位置，标签高度单元，被配置为通过应用不同于所述标签定位单元的另一个测量原理来测量所述标签装置的高度，以及发射器，被配置为将所述标签装置的所述水平面位置和所述标签装置的所述高度发射至所述摄像机设备，所述摄像机设备包括：摄像机，具有平移(pan)和倾斜(tilt)功能，摄像机定位单元，被配置为测量与所述摄像机相关的水平面位置，摄像机高度单元，被配置为通过应用不同于所述摄像机定位单元的另一个测量原理来测量与所述摄像机相关的高度，接收器，被配置为从所述标签装置接收所述标签装置的水平面位置和所述标签装置的高度；以及控制单元，被配置为基于所述标签装置的所述水平面位置和与所述摄像机相关的所述水平面位置确定所述标签装置与所述摄像机之间的水平面位置的差值，以及基于所述标签装置的所述高度和与所述摄像机相关的所述高度确定所述标签装置与所述摄像机之间的高度的差值，并且被配置为基于所述被确定的差值控制所述摄像机的平移和倾斜设置，使得所述摄像机定向在所述标签装置的方向上。

关于上述布置，根据不同的测量原理来测量标签装置和摄像机两者的水平面位置和高度。例如，这使得被测量的高度具有比水平面位置更高的精度。因为摄像机的平移设置和倾斜设置的控制是基于标签装置和摄像机的水平面位置和高度的差值，所以上述系统能够在摄像机的控制方面，特别是倾斜设置方面具有改善的精度。

“不同的测量原理”一般是指不同的物理原理被用来测量感兴趣的参数。例如，借助于使用卫星(包括GPS)来测量位置可以测量水平面位置并且通过测量气压可以测量高度(有时被称为气压高度测量)。类似地，“相同的测量原理”是指相同的物理原理被用来测量感兴趣的参数。

对象的“水平面位置”一般是指对应于对象的三维位置到水平面上的正交投影的对象的二维位置。例如，水平面位置可以由经度和纬度坐标或者由相对于某个其它参考坐标系限定的坐标来表示。

对象的“高度”一般是指相对于某个参考水平(诸如平均海平面水平)的对象的高度。因而，高度是对象的竖直位置。

“与摄像机相关”的水平面位置/高度的措辞应该涵盖几种情境。在一种情境下，摄像机定位单元和摄像机高度单元被包括在摄像机中，并且由此被配置为测量摄像机的水平面位置/高度。在另一种情境下，摄像机定位单元和摄像机高度单元可以物理地位于距摄像机一段距离处。然而，即使在这种情境下，摄像机定位单元和摄像机高度单元的测量可以与摄像机相关。例如，摄像机和摄像机定位单元/摄像机高度单元的相互位置可以是已知的，使得摄像机的位置/高度可以从摄像机定位单元和摄像机高度单元的测量来获得。根据另一个示例，摄像机可以具有固定的已知位置/高度并且摄像机定位单元和摄像机高度单元的测量可以被用作参考值以去除关于摄像机与标签装置之间在位置/高度的差值方面的外部干扰的影响。同样地，在这种情境下，摄像机定位单元和摄像机高度单元的测量由此与摄像机相关。