专利名称：多目标自动跟踪摄像系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动监控系统领域，特别涉及自动跟踪摄像系统技术领域。
背景技术：
现有技术中，具有多种采用传统自动聚焦技术的摄像机，此类摄像机的缺点在于， 在前景出现遮挡，如电线、树枝等物体时，往往摄像机会自动聚焦在前景的遮挡物上，造成需要聚焦的目标模糊不清。因此，在自动跟踪摄像系统技术领域中急需提供一种能在具有前景遮挡物或者光线较弱不足以让摄像机自动聚焦的情况下，仍能准确聚焦到被跟踪物体，保证目标图像清晰的摄像系统。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种在具有前景遮挡物或者光线较弱不足以让摄像机自动聚焦的情况下，仍能准确聚焦到被跟踪物体，保证目标图像清晰，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的多目标自动跟踪摄像系统。为了实现上述的目的，本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统包括摄像机、云台、 中央控制单元和云台运动服务器单元，所述的摄像机固定于所述的云台，所述的中央控制单元包括相互连接的云台姿态控制子单元和摄像机聚焦控制子单元，所述的摄像机聚焦控制子单元连接所述的摄像机，所述的云台姿态控制子单元通过所述的云台运动服务器单元连接所述的云台，所述的中央控制单元还连接外部目标获取系统。该多目标自动跟踪摄像系统中，所述的云台运动服务器单元包括云台控制服务器、云台垂直运动控制电路和云台水平运动控制电路，所述的云台包括垂直运动驱动电机和水平运动驱动电机，所述的云台控制服务器连接所述的云台姿态控制子单元，所述的云台控制服务器还通过所述的云台垂直运动控制电路连接所述的云台的垂直运动驱动电机， 并通过所述的云台水平运动控制电路连接所述的云台的水平运动驱动电机。该多目标自动跟踪摄像系统中，所述的摄像机聚焦控制子单元包括焦距计算处理器，所述的焦距计算处理器分别连接所述的云台姿态控制子单元和摄像机。该多目标自动跟踪摄像系统中，所述的焦距计算处理器包括云台水平和垂直角度读取端口，所述的焦距计算处理器通过该云台水平和垂直角度读取端口连接所述的云台姿态控制子单元。该多目标自动跟踪摄像系统中，所述的摄像机为PTZ摄像机，所述的PTZ摄像机具有光学镜头控制器，所述的焦距计算处理器连接所述的光学镜头控制器。采用了本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统，其中央控制单元包括相互连接的云台姿态控制子单元和摄像机聚焦控制子单元，所述的摄像机聚焦控制子单元连接所述的摄像机，从而所述的摄像机聚焦控制子单元得以根据所述的云台姿态控制子单元的云台角度控制值确定摄像机聚焦值，并将该聚焦值发送至所述的摄像机，以控制焦距，保证该系统在所跟踪的对象具有前景遮挡物或者光线较弱不足以让摄像机自动聚焦时，仍能准确聚焦到被跟踪物体，保证目标图像清晰，且多目标自动跟踪摄像系统的结构简单，成本低廉，该系统的聚焦方法应用范围较为广泛。
图1为本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统的结构示意图。图2为本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统所采用的聚焦方法的流程示意图。图3为本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统所采用的聚焦方法的几何示意图。图4为摄像机成像原理简化模型图。图5为N组物距L与聚焦值χ的测量值(L，χ)在坐标中的位置示意图。图6为本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统中拟合后的聚焦曲线与测量值χ的比较示意图。图7为本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统中摄像机聚焦值与拍摄距离的关系曲线图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参阅图1所示，为本实用新型的多目标自动跟踪摄像系统的结构示意图。在一种实施方式中，该多目标自动跟踪摄像系统包括摄像机、云台、中央控制单元和云台运动服务器单元，所述的摄像机固定于所述的云台，所述的中央控制单元包括相互连接的云台姿态控制子单元和摄像机聚焦控制子单元，所述的摄像机聚焦控制子单元连接所述的摄像机，所述的云台姿态控制子单元通过所述的云台运动服务器单元连接所述的云台，所述的中央控制单元还连接外部目标获取系统。采用该实施方式的系统的聚焦方法，如图2所示，包括以下步骤(1)所述的中央控制单元从所述外部目标获取系统获得目标位置信息；(2)所述的云台姿态控制子单元根据所述的目标位置信息确定所述的云台角度控制值；(3)所述的云台姿态控制子单元将所述的云台角度控制值发送至所述的摄像机聚焦控制子单元和云台运动服务器单元；(4)所述的云台运动服务器单元根据所述的云台角度控制值进行云台角度控制；(5)所述的摄像机聚焦控制子单元根据所述的云台角度控制值确定焦距值，并将该焦距值发送至所述的摄像机；(6)所述的摄像机根据所述的焦距值对焦。其中，所述的云台角度控制值包括云台水平角度α和云台垂直角度β。在一种较优选的实施方式中，所述的云台运动服务器单元包括云台控制服务器、 云台垂直运动控制电路和云台水平运动控制电路，所述的云台包括垂直运动驱动电机和水平运动驱动电机，所述的云台控制服务器连接所述的云台姿态控制子单元，所述的云台控制服务器还通过所述的云台垂直运动控制电路连接所述的云台的垂直运动驱动电机，并通过所述的云台水平运动控制电路连接所述的云台的水平运动驱动电机。在采用该实施方式的系统的聚焦方法中，所述的步骤(4)具体包括以下步骤[0030](41)所述的云台运动服务器单元将所述的云台水平角度α发送至所述的云台水平运动控制电路，所述的云台水平运动控制电路根据所述的水平角度α控制所述的水平运动驱动电机；(42)所述的云台运动服务器单元将所述的云台垂直角度β发送至所述的云台垂直运动控制电路，所述的云台垂直运动控制电路根据所述的云台垂直角度β控制所述的垂直运动驱动电机。在更优选的实施方式中，所述的摄像机聚焦控制子单元包括焦距计算处理器，所述的焦距计算处理器包括云台水平和垂直角度读取端口，所述的焦距计算处理器通过该云台水平和垂直角度读取端口连接所述的云台姿态控制子单元，所述的焦距计算处理器还连接所述的摄像机，所述的摄像机为PTZ摄像机，所述的PTZ摄像机具有光学镜头控制器，所述的焦距计算处理器连接所述的光学镜头控制器。在采用该实施方式的系统的聚焦方法中，所述的步骤( 具体包括以下步骤(51)所述的焦距计算处理器通过所述的垂直角度读取端口从所述的云台姿态控制子单元获取所述的云台垂直角度β ；(52)所述的焦距计算处理器将所述的物距L确定为
权利要求1.一种多目标自动跟踪摄像系统，其特征在于，所述的系统包括摄像机、云台、中央控制单元和云台运动服务器单元，所述的摄像机固定于所述的云台，所述的中央控制单元包括相互连接的云台姿态控制子单元和摄像机聚焦控制子单元，所述的摄像机聚焦控制子单元连接所述的摄像机，所述的云台姿态控制子单元通过所述的云台运动服务器单元连接所述的云台，所述的中央控制单元还连接外部目标获取系统。
2.根据权利要求1所述的多目标自动跟踪摄像系统，其特征在于，所述的云台运动服务器单元包括云台控制服务器、云台垂直运动控制电路和云台水平运动控制电路，所述的云台包括垂直运动驱动电机和水平运动驱动电机，所述的云台控制服务器连接所述的云台姿态控制子单元，所述的云台控制服务器还通过所述的云台垂直运动控制电路连接所述的云台的垂直运动驱动电机，并通过所述的云台水平运动控制电路连接所述的云台的水平运动驱动电机。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的多目标自动跟踪摄像系统，其特征在于，所述的摄像机聚焦控制子单元包括焦距计算处理器，所述的焦距计算处理器分别连接所述的云台姿态控制子单元和摄像机。
4.根据权利要求3所述的多目标自动跟踪摄像系统，其特征在于，所述的焦距计算处理器包括云台水平和垂直角度读取端口，所述的焦距计算处理器通过该云台水平和垂直角度读取端口连接所述的云台姿态控制子单元。
5.根据权利要求3所述的多目标自动跟踪摄像系统，其特征在于，所述的摄像机为PTZ 摄像机，所述的PTZ摄像机具有光学镜头控制器，所述的焦距计算处理器连接所述的光学镜头控制器。
专利摘要本实用新型涉及一种多目标自动跟踪摄像系统，该系统包括摄像机、云台、中央控制单元和云台运动服务器单元，摄像机固定于云台，中央控制单元包括相互连接的云台姿态控制子单元和摄像机聚焦控制子单元，摄像机聚焦控制子单元连接摄像机，云台姿态控制子单元通过所述的云台运动服务器单元连接云台，中央控制单元还连接外部目标获取系统。采用该结构的多目标自动跟踪摄像系统，其摄像机聚焦控制子单元根据云台姿态控制子单元的云台角度控制值确定摄像机聚焦值，并将该摄像机聚焦值发送至摄像机以控制焦距，保证该系统在所跟踪的对象具有前景遮挡物或者光线较弱不足以让摄像机自动聚焦时，仍能准确聚焦到被跟踪物体，保证目标图像清晰。
文档编号G05B19/02GK202111787SQ201120188070
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者刘海川, 张昕, 楼冬明 申请人:上海芯启电子科技有限公司