CN104363408A - 一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统 - Google Patents

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王晓升
李缨
陈丽
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Shandong Womens University
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Shandong Womens University
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Abstract

本发明属于摄像设备控制技术领域，具体涉及一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统。该便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，包括基座、机械手和摄像机，所述基座上设有机械手，机械手一侧设有支撑杆，支撑杆通过辅助支撑臂对机械手进行支撑，所述基座内设有人工控制器和方位控制器，人工控制器与方位控制器分别通过信号线与机械手和摄像机连接。其有益效果是：能够跟踪讲话者脸部运动而改变方向，数据处理速度快、识别准确性高，携带方便，与现有的远程视频会议及教学集成。

Description

一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统
  
技术领域
 本发明属于摄像设备控制技术领域，具体涉及一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统。 
背景技术
目前国内外常用的远程视频会议/教学系统，其桌面场景的图像采集主要采用普通固定式摄像头，即通常悬挂在墙壁上，不能随着场所的移动而移动；另外也不能有效地自动跟随讲话者脸部的变动而运动，导致捕获图像视角范围小、视频交互质量和动态效果差。 
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种方便携带，且能够随着讲话者脸部移动而调整拍摄方位的便携式视频会议全方位跟踪摄像系统。 
本发明是通过如下技术方案实现的： 
一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，包括基座、机械手和摄像机，所述基座上设有机械手，机械手一侧设有支撑杆，支撑杆通过辅助支撑臂对机械手进行支撑，所述基座内设有人工控制器和方位控制器，人工控制器与方位控制器分别通过信号线与机械手和摄像机连接。
进一步，所述机械手由步进电机一、步进电机二、旋转轴、支撑座和摄像转轴构成，步进电机一通过旋转轴与支撑座连接，支撑座上设有步进电机二，步进电机二通过摄像转轴连接有摄像机。 
    进一步，所述基座上设有控制面板，控制面板与基座内的人工控制器连接，对机械手进行人工控制。 
    进一步，所述方位控制器包括ARM11处理器、图像解释系统、内存储器和驱动电路，图像解释系统采用神经网络技术对采集的图像进行方位姿态识别， ARM11处理器通过图像解释系统、内存储器控制驱动电路对机械手进行控制。 
进一步，所述驱动电路由并行接口和光电隔离器件组成，实现对各步进电机的驱动和强电信号的隔离。 
本发明的有益效果是：（1）采用机械手控制摄像机跟踪讲话者脸部运动而改变方向，因此自动化程度高、过渡流畅、捕获图像视角范围大，使观察者感觉如临其境；（2）采用基于ARM11的64位处理器平台上的神经网络算法对采集到的图像进行识别及翻译，数据处理速度快、识别准确性高，因此具有实时性强、视频交互质量好的特点；（3）本系统携带方便，机械手上的摄像机可随意更换；（4）本系统成本低、灵活性强且易维护和易扩展功能；（5）本系统可与现有的远程视频会议及教学集成。 
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。 
附图1为本发明的结构示意图； 
附图2为本发明机械手的结构示意图；
附图3为本发明的控制原理示意框图；
附图4为本发明的方位控制器组成结构框图。
图中，1基座，2步进电机一，3支撑杆，4旋转轴，5辅助支撑臂，6支撑座，7步进电机二，8摄像转轴，9摄像机，10控制面板，11机械手。 
具体实施方式
附图1-4为本发明的一种具体实施例。该发明一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，包括基座1、机械手11和摄像机9，所述基座1上设有机械手11，机械手11一侧设有支撑杆3，支撑杆3通过辅助支撑臂5对机械手11进行支撑，所述基座1内设有人工控制器和方位控制器，人工控制器与方位控制器分别通过信号线与机械手11和摄像机9连接。 
进一步，所述机械手11由步进电机一2、步进电机二7、旋转轴4、支撑座6和摄像转轴8构成，步进电机一2通过旋转轴4与支撑座6连接，支撑座6上设有步进电机二7，步进电机二7通过摄像转轴8连接有摄像机9。 
    进一步，所述基座1上设有控制面板10，控制面板10与基座1内的人工控制器连接，对机械手11进行人工控制。 
    进一步，所述方位控制器包括ARM11处理器、图像解释系统、内存储器和驱动电路，图像解释系统采用神经网络技术对采集的图像进行方位姿态识别， ARM11处理器通过图像解释系统、内存储器控制驱动电路对机械手11进行控制。 
进一步，所述驱动电路由并行接口和光电隔离器件组成，实现对各步进电机的驱动和强电信号的隔离。 
该发明一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，使用时摄像机9采集的图像经方位控制器中的图像解释系统对讲话者的头部运动方位进行翻译，产生某个方位信号，经ARM11处理器计算产生控制机械手11的命令，通过信号线实现方位控制器与机械手11上各关节处的步进电机的连接，使步进电机一2实现左右360°转动，步进电机二7实现上下转动，并通过驱动电路控制摄像机9跟随讲话者脸部的运动，图像解释系统采用先进的神经网络技术对采集的图像进行方位姿态识别，准确、快速产生人脸方位信号，采集的动态图像可借助网络或视频线传输到观看者一端，也可以采用人工调节摄像机9的方位，操作者通过基座1上的控制面板10来调节摄像机9要对准的方位。 
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。 
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。 
  

Claims (5)

1.一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，其特征在于，包括基座、机械手和摄像机，所述基座上设有机械手，机械手一侧设有支撑杆，支撑杆通过辅助支撑臂对机械手进行支撑，所述基座内设有人工控制器和方位控制器，人工控制器与方位控制器分别通过信号线与机械手和摄像机连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，其特征是：所述机械手由步进电机一、步进电机二、旋转轴、支撑座和摄像转轴构成，步进电机一通过旋转轴与支撑座连接，支撑座上设有步进电机二，步进电机二通过摄像转轴连接有摄像机。
3.根据权利要求1所述的一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，其特征是：所述基座上设有控制面板，控制面板与基座内的人工控制器连接，对机械手进行人工控制。
4.根据权利要求1所述的一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，其特征是：所述方位控制器包括ARM11处理器、图像解释系统、内存储器和驱动电路，图像解释系统采用神经网络技术对采集的图像进行方位姿态识别， ARM11处理器通过图像解释系统、内存储器控制驱动电路对机械手进行控制。
5.根据权利要求4所述的一种便携式视频会议全方位跟踪摄像系统，其特征是：所述驱动电路由并行接口和光电隔离器件组成，实现对各步进电机的驱动和强电信号的隔离。
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