摄像头定位跟踪方法及相关系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种摄像头定位跟踪方法及相关系统。
【背景技术】
[0002] 学校课程自动录制中，需要通过摄像跟踪系统对学生进行定位跟踪，目前常用的 有单摄像头跟踪系统和双摄像头跟踪系统，然而现有的单摄像头跟踪系统无法进行立体空 间的定位追踪特写操作，容易定位不准确，应用十分局限；双摄像头虽然可实现立体空间的 静止定位，但控制两摄像头通过动态跟踪定位进行特写操作时，需要专业人员时刻参与其 中，需要设置许多专业参数，操作过程相当复杂，且追踪定位精度低，往往需要人为多次调 整，很耗时间。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明旨在于提供一种可解决上述技术问题的摄像头定位 跟踪方法及相关系统。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] 一种摄像头定位跟踪方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0006] 步骤SlOl :分别通过第一摄像头和第二摄像头获取目标对象的图像数据；
[0007] 步骤S102 :根据目标对象的图像数据和预存的四参考点的图像数据分别计算获 取以各个参考点作为参考时的目标对象的坐标参数，以得到目标对象的四组坐标参数；其 中，四参考点在空间水平面上形成一矩形，第一摄像头和第二摄像头所在的直线与矩形的 其中一边平行；
[0008] 步骤S103 :计算获取该四组坐标参数的平均坐标参数；以及
[0009] 步骤S104 :根据预存的四参考点对应的四组位置参数矩阵、该矩形的宽度、长度 和目标对象的平均坐标参数计算获取目标对象对应的第三摄像头位置参数矩阵。
[0010] 一种摄像头定位跟踪系统，其特征在于，包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像 头和处理器；
[0011] 第一摄像头和第二摄像头用于分别生成目标对象的图像数据；
[0012] 该处理器用于根据目标对象的图像数据和预存的四参考点的图像数据分别计算 获取以各个参考点作为参考时的目标对象的坐标参数，以得到目标对象的四组坐标参数； 其中，四参考点在空间水平面上形成一矩形，第一摄像头和第二摄像头所在的直线与矩形 的其中一边平行；
[0013] 该处理器还用于计算获取该四组坐标参数的平均坐标参数；以及根据预存的四参 考点对应的四组位置参数矩阵、该矩形的宽度、长度和目标对象的平均坐标参数计算获取 目标对象对应的第三摄像头位置参数矩阵。
[0014] 一种定位跟踪系统，其特征在于：包括以下模块：
[0015] 图像获取模块，用于分别通过第一摄像头和第二摄像头获取目标对象的图像数 据；
[0016] 坐标参数获取模块，用于根据目标对象的图像数据和预存的四参考点的图像数据 分别计算获取以各个参考点作为参考时的目标对象的坐标参数，以得到目标对象的四组坐 标参数；以及计算获取该四组坐标参数的平均坐标参数；其中，四参考点在空间水平面上 形成一矩形，第一摄像头和第二摄像头所在的直线与矩形的其中一边平行；
[0017] 位置参数矩阵获取模块，用于根据预存的四参考点对应的四组位置参数矩阵、该 矩形的宽度、长度和目标对象的平均坐标参数计算获取目标对象对应的第三摄像头位置参 数矩阵。
[0018] 本发明的有益效果至少如下：
[0019] 本发明追踪定位时只需通过第一摄像头和第二摄像头分别拍摄目标对象后即可 自动计算获取第三摄像头拍摄目标对象时的位置参数矩阵，以便第三摄像头进行精准特写 拍摄。整个操作过程，使用者只需拍摄目标对象，即可实现精准地追踪定位，操作很简单，非 专业人士也可方便灵活地使用。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明摄像头定位跟踪方法的较佳实施方式的主要流程图。
[0021] 图2为图1的摄像头定位跟踪方法涉及的参考点、目标对象、第一摄像头和第二摄 像头的分布示意图。
[0022] 图3为本发明摄像头定位跟踪系统的较佳实施方式的结构示意图。
[0023] 图4为本发明定位跟踪系统的较佳实施方式的模块示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面将结合附图以及【具体实施方式】，对本发明做进一步描述：
[0025] 请参见图1，本发明涉及一种摄像头定位跟踪方法，其较佳实施方式包括以下步 骤：
[0026] 步骤SlOl :分别通过第一摄像头和第二摄像头获取目标对象的图像数据；。
[0027] 例如，参见图2,点A、B、C和D分别为4个参考点，点O1和点O 2分别为第一摄像头 和第二摄像头，直线O1O2与矩形中的边⑶平行，点S为目标对象。
[0028] 步骤S102 :根据目标对象的图像数据和预存的四参考点的图像数据分别计算获 取以各个参考点作为参考时的目标对象的坐标参数，以得到目标对象的四组坐标参数；
[0029] 其中，4个参考点在空间水平面上形成一矩形，第一摄像头和第二摄像头所在的直 线与矩形的其中一边平行。
[0030] 实际应用中，可预先通过第一摄像头和第二摄像头分别获取包含四参考点的两图 像数据，以供后续追踪定位使用。
[0031] 例如，以参考点A、B、C和D作为顶点的各几何图形如三角形进行计算获取目标对 象的坐标参数。
[0032] 本实施例中，步骤S102通过以下子步骤获取以其中一参考点作为参考时的目标 对象的坐标参数，为方便描述，以参考点A作为参考对象为例，但下述方式不局限适用于参 考点A，对其余三个参考点同样适用。
[0033] 步骤31021:根据摄像头投影原理获取2 4015和2 4025;例如，若第一摄像头01的 广角为3. 6mm，广角的投影角度为60度，则当图像画面宽为800像素时，若目标对象S在400 像素点的位置，则根据参考点A和目标对象S在第一摄像头O 1的成像偏移可求得Z AO j为 30度。同理，可求得Z A02S。
[0034] 步骤S1022 :根据预设的距离参数AB、距离参数AC、距离参数CH1和距离参数0从 通过反三角函数计算获取Z AO1O2和Z AO办;例如，在直角三角形Λ AO品中，可根据反正切 函数获取Z AO1Oy
[0035] 步骤 S1023 :将 Z AO1O2减去 Z AO j 获得 Z SO1O2，将 Z AO2O1减去 Z AO 2S 获得 Z SO2O1;
[0036] 步骤S1024 :在Λ SO1O2中由正弦定理获取距离参数SO 1;
[0037] 步骤S1025 :通过公式组I计算获取目标对象S的坐标参数（x，y)，其中，公式组I 为