一种自动识别录播系统及其工作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动识别录播系统，包括追踪采集单元、通信单元、目标识别单元、储存单元和中央处理单元；本发明利用无线射频技术对录播室内的座椅进行坐标标记，同时利用中心处理单元对座椅的无线射频模块的识别编码进行匹配，解析获得目标听众的具体坐标位置，进而自动控制第二摄像云台和第二摄像机对目标听众进行追踪摄像。本发明还为讲台用户增加了自动摄像与板自动摄像的选择，方便录播现场的模式切换，同时还可以避免因目标识别单元损坏而影响整个系统的正常工作。本发明采用自动识别的压力传感器对目标听众进行锁定。本发明还采用抢答器对听众进行唯一锁定。本发明的运算步骤简单，无需占用大量内存，适合长期循环使用。操作简练，安装快捷，适合多种教学或会议录播场合。大大降低录播的人工成本，精准高效制作摄像文件。
【专利说明】一种自动识别录播系统及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动识别录播系统及其工作方法，属于自动录播设备的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着信息科技的发展，录播系统的自动化程度越来越被重视，该种形式的工作模式，不但节约了大量人力资源，而且有助于录播信息的网络存储和传播。
[0003]然而现有的录播系统还停滞于广角录播模式，其录播质量难以保证，因此就导致了录播信息源的利用率大大降低。
[0004]如，现有用于教学的录播系统，由于其需要录播的对象较多，因此多数场景下需要摄像人员辅助调整摄像角度和对焦，然而该摄像人员并不了解课程的布局设计，最终就会出现很多错拍、漏拍的情况。如果需要追求较好的录播效果，工作人员还需要与教师进行后期合作剪辑，大大增加了工作人员的劳动强度，并且教学课堂的原始教学效果也难以实时呈现。由上可知，现有的教学用录播系统操作繁琐，与高效高质的录播理念是相违背的。
[0005]因此，设计一种自动识别录播系统成为现今录播【技术领域】所需亟待解决的技术问题，同时要确保录播的音视频效果。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提供一种自动识别录播系统。
[0007]本发明还提供一种上述自动识别录播系统的工作方法。
[0008]本发明的技术方案如下:
[0009]—种自动识别录播系统,包括追踪采集单元、通信单元、目标识别单元、储存单元和中央处理单元；
[0010]所述追踪采集单元,包括讲台摄像单元和听众摄像单元；所述讲台摄像单元包括第一摄像云台和第一摄像机；所述听众摄像单元包括第二摄像云台和第二摄像机；所述第一摄像云台和第二摄像云台分别与中央处理单元相连，受所述中央处理单元控制实现对摄像角度的调整，所述第一摄像机和第二摄像机分别与中央处理单元相连，受所述中央处理单元控制实现对摄像对焦的调整；
[0011]所述通信单元包括外部通信网络和射频接收模块，所述外部通信网络将所述储存单元中存储的视频信息传输至万维网；
[0012]所述射频接收模块与所述中央处理单元相连，辅助中央处理单元接收座椅上无线射频模块发来的识别编码；
[0013]所述目标识别单元，包括在听众座椅上安装动作识别按钮和无线射频模块，每个无线射频模块都有各自的识别编码以区别不同位置安放的座椅:当动作识别按钮对应听众要发言时，则所述射频接收模块向所述中央处理单元发送其识别编码；所述识别编码通过所述无线射频模块和射频接收模块传给所述中央处理单元；[0014]所述的储存单元用于储存所述第一摄像机和第二摄像机的摄取视频文件；
[0015]所述的中央处理单元根据无线射频模块发来识别编码控制所述第二摄像云台的旋转、第二摄像机的对焦，即实现对要发言的听众进行追踪摄像。
[0016]本发明利用无线射频技术对录播室内的座椅进行坐标标记，同时利用中心处理单元对座椅的无线射频模块的识别编码进行匹配，解析获得目标听众的具体坐标位置，进而自动控制弟二摄像z?台和弟二摄像机对目标听众进彳了追S示摄像。
[0017]根据本发明优选的，所述自动识别录播系统还包括在讲台设置的控制面板，所述的控制面板上设置包括自动/半自动录播选择开关和点名按钮，用户通过选择自动/半自动录播选择开关实现对第二摄像机自动摄像或半自动摄像的控制:所述自动摄像为所述中央处理单元通过所述无线射频模块的识别编码自动控制第二摄像云台和第二摄像机对目标听众进行追踪摄像；所述半自动摄像为:每个点名按钮对应一个固定的听众座椅的位置，所述中央处理单元通过用户点击的点名按钮信号，自动控制第二摄像云台和第二摄像机对目标听众进行追踪摄像。此处设计的目的在于:为讲台用户增加了自动摄像与板自动摄像的选择，方便录播现场的模式切换，同时还可以避免因目标识别单元损坏而影响整个系统的正常工作。[0018]根据本发明优选的，所述动作识别按钮为安装在座椅上的压力传感器，当压力传感器的电平状态由I变为O时，即听众起身离开座椅时，则该压力传感器所对应的无线射频模块向中央处理单元发出识别编码。此处的设计的目的在于:采用自动识别的压力传感器对目标听众进行锁定。
[0019]根据本发明优选的，所述动作识别按钮为安装在座椅上的抢答器，当抢答器的电平状态由O变为I时，即听众主动按动抢答器时，则该抢答器所对应的无线射频模块向中央处理单元发出识别编码。此处的设计的目的在于:采用抢答器进行唯一锁定。
[0020]根据本发明优选的，所述中央处理单元的型号为80C51单片机；所述无线射频模块的频率范围2400-2483MHZ工作电压2_3.6V发射功率20dBm发射电流155mA接收灵敏度_98dBm接收电流30mA。
[0021]一种自动识别录播系统的工作方法，包括步骤如下:
[0022]( I)安装
[0023]将所述第一摄像云台和第一摄像机安装在录播室的后方，并将其正冲讲台，实现对讲台的用户进行正面摄像；
[0024]将所述第二摄像云台和第二摄像机安装在录播室内，将其安装在室内的前方并将其对准所有听众区，实现对听众区的用户进行摄像；
[0025]( 2 )建立坐标定位模型
[0026]在录播室内建立坐标系:俯视录播室平面图，所述录播室前方位于录播室平面图的底边，以所述录播室平面图的左下角为坐标原点，沿原点指向所述录播室平面图右下角的方向为X轴的正方向，沿原点指向所述录播室平面图左上角的方向为y轴的正方向；
[0027]利用上述坐标系对录播室内听众区的座椅进行坐标定位，每个座椅为坐标格式为(xn, ym)，其中(n，m)为该座椅上无线射频模块的识别编码，xn为座椅距离y轴的距离，yn为座椅距离X轴的距离；
[0028](3)写入座椅坐标和第二摄像机的坐标[0029]在所述中央处理单元中写入所有听众座椅的坐标(xn，ym);所述第二摄像机的坐标为(X，0)，其中X为所述第二摄像机与所述X轴的距离；
[0030](4)启动所述自动识别录播系统
[0031]讲台用户通过自动/半自动录播选择开关，选择自动摄像模式或半自动摄像模式，第一摄像机和第二摄像机开始摄像，形成初始状态；
[0032](5)追踪摄像
[0033]当讲台用户选择自动摄像模式时，按动动作识别按钮听众为目标听众，所述射频接收模块向所述中央处理单元发送其识别编码(n，m);所述识别编码(n，m)通过所述无线射频模块和射频接收模块传给所述中央处理单元；
[0034]所述中央处理单元通过所述无线射频模块的识别编码(n，m),自动搜索与该识别编码(n, m)对应的座椅坐标(xn, ym)；
[0035]所述中央处理单元计算所述第二摄像机拍摄方向与X轴的夹角θ，Θ满足以下条件:
[0036]tan Θ =ym/ | xn-X | ；
[0037]当xn-X > O时，所述第二摄像机拍摄方向与x轴正方向的夹角为Θ ；
[0038]当xn-X < O时，所述第二摄像机拍摄方向与x轴负方向的夹角为Θ ；
[0039]当xn-X = O时,所述第二摄像机拍摄方向与x轴的夹角为Θ =90° ；
[0040]所述中央处理单元计算所述第二摄像摄像机与目标听众的距离s:
【权利要求】
1.一种自动识别录播系统，其特征在于，该系统包括追踪采集单元、通信单元、目标识别单元、储存单元和中央处理单元； 所述追踪采集单元,包括讲台摄像单元和听众摄像单元；所述讲台摄像单元包括第一摄像云台和第一摄像机；所述听众摄像单元包括第二摄像云台和第二摄像机；所述第一摄像云台和第二摄像云台分别与中央处理单元相连，受所述中央处理单元控制实现对摄像角度的调整，所述第一摄像机和第二摄像机分别与中央处理单元相连，受所述中央处理单元控制实现对摄像对焦的调整； 所述通信单元包括外部通信网络和射频接收模块，所述外部通信网络将所述储存单元中存储的视频信息传输至万维网； 所述射频接收模块与所述中央处理单元相连，辅助中央处理单元接收座椅上无线射频模块发来的识别编码； 所述目标识别单元，包括在听众座椅上安装动作识别按钮和无线射频模块，每个无线射频模块都有各自的识别编码以区别不同位置安放的座椅:当动作识别按钮对应听众要发言时，则所述射频接收模块向所述中央处理单元发送其识别编码；所述识别编码通过所述无线射频模块和射频接收模块传给所述中央处理单元； 所述的储存单元用于储存所述第一摄像机和第二摄像机的摄取视频文件； 所述的中央处理单元根据无线射频模块发来识别编码控制所述第二摄像云台的旋转、第二摄像机的对焦，即实现对要发言的听众进行追踪摄像。
2.根据权利要求1所述的一种自动识别录播系统，其特征在于，所述自动识别录播系统还包括在讲台设置的控制面板，所述的控制面板上设置包括自动/半自动录播选择开关和点名按钮，用户通过选择自动/半自动录播选择开关实现对第二摄像机自动摄像或半自动摄像的控制:所述自动摄像为所述中央处理单元通过所述无线射频模块的识别编码自动控制第二摄像云台和第二摄像机对目标听众进行追踪摄像；所述半自动摄像为:每个点名按钮对应一个固定的听众座椅的位置，所述中央处理单元通过用户点击的点名按钮信号，自动控制弟二摄像z?台和弟二摄像机对目标听众进彳了追S示摄像。
3.根据权利要求1所述的一种自动识别录播系统，其特征在于，所述动作识别按钮为安装在座椅上的压力传感器，当压力传感器的电平状态由I变为O时，即听众起身离开座椅时，则该压力传感器所对应的无线射频模块向中央处理单元发出识别编码。
4.根据权利要求1所述的一种自动识别录播系统，其特征在于，所述动作识别按钮为安装在座椅上的抢答器，当抢答器的电平状态由O变为I时，即听众主动按动抢答器时，则该抢答器所对应的无线射频模块向中央处理单元发出识别编码。
5.根据权利要求1所述的一种自动识别录播系统，其特征在于，所述中央处理单元的型号为80C51单片机；所述无线射频模块的频率范围2400-2483MHZ工作电压2_3.6V发射功率20dBm发射电流155mA接收灵敏度_98dBm接收电流30mA。
6.一种如权利要求1-5任一权利要求所述的自动识别录播系统的工作方法，其特征在于，该工作方法包括步骤如下: (O安装 将所述第一摄像云台和第一摄像机安装在录播室的后方，并将其正冲讲台，实现对讲台的用户进行正面摄像；将所述第二摄像云台和第二摄像机安装在录播室内，将其安装在室内的前方并将其对准所有听众区，实现对听众区的用户进行摄像； (2)建立坐标定位模型 在录播室内建立坐标系:俯视录播室平面图，所述录播室前方位于录播室平面图的底边，以所述录播室平面图的左下角为坐标原点，沿原点指向所述录播室平面图右下角的方向为X轴的正方向，沿原点指向所述录播室平面图左上角的方向为y轴的正方向； 利用上述坐标系对录播室内听众区的座椅进行坐标定位，每个座椅为坐标格式为(χη，ym)，其中(n，m)为该座椅上无线射频模块的识别编码，χη为座椅距离y轴的距离，yn为座椅距离X轴的距离； (3)写入座椅坐标和第二摄像机的坐标 在所述中央处理单元中写入所有听众座椅的坐标(xn，ym);所述第二摄像机的坐标为(X，0)，其中X为所述第二摄像机与所述y轴的距离； (4)启动所述自动识别录播系统 讲台用户通过自动/半自动录播选择开关，选择自动摄像模式或半自动摄像模式，第一摄像机和弟二摄像机开始 摄像，形成初始状态； (5 )追踪摄像 当讲台用户选择自动摄像模式时，按动动作识别按钮听众为目标听众，所述射频接收模块向所述中央处理单元发送其识别编码(n，m);所述识别编码(n，m)通过所述无线射频模块和射频接收模块传给所述中央处理单元； 所述中央处理单元通过所述无线射频模块的识别编码(n，m)，自动搜索与该识别编码(n, m)对应的座椅坐标(xn, ym)； 所述中央处理单元计算所述第二摄像机拍摄方向与X轴的夹角θ，Θ满足以下条件: tanΘ =ym/|xn_X| ; 当xn-X > O时,所述第二摄像机拍摄方向与X轴正方向的夹角为Θ ； 当xn-X < O时,所述第二摄像机拍摄方向与X轴负方向的夹角为Θ ； 当xn-X = O时,所述第二摄像机拍摄方向与X轴的夹角为θ=90° ； 所述中央处理单元计算所述第二摄像摄像机与目标听众的距离s:
【文档编号】H04N5/232GK103916615SQ201410133368
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】任年峰, 崔振福, 邢连超, 曹福金, 董玲, 王鹏 申请人:山大鲁能信息科技有限公司