CN105245770A - 相机控制设备 - Google Patents

Abstract

提供一种相机控制设备。所述相机控制设备包括：处理器，被配置为从相机的第一图像检测包括对象的局部图像，基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标产生用于控制相机捕捉区域以将与局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在捕捉第一图像之后捕捉的相机的第二图像的中心坐标上的控制值；相机驱动控制器，被配置为基于从处理器输出的控制值改变相机捕捉区域。

Description

相机控制设备

本申请要求于2014年5月29日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0065108号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用全部合并于此。

技术领域

与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种将包括在通过捕捉监视区域的图像而获取的相机图像中的对象置于相机图像的中心的相机控制设备。

背景技术

平移-倾斜-变焦(PTZ)相机被用来准确捕捉监视区域中的对象的图像。

PTZ相机包括平移、倾斜、变焦和聚焦功能以通过相机的运动来追踪对象或者放大或精确捕捉对象的图像。

然而，由于本领域的PTZ相机通过在形成相机图像之后执行平移、倾斜、变焦和聚焦功能中的任何一个功能来追踪或精确捕捉对象的图像，其中，所述相机图像通过捕捉监视区域的图像而获取，因此，由于在捕捉对象的图像之后执行追踪而在对对象的追踪中出现延迟现象。

因此，由于如上所述的在对对象的追踪中的延迟现象，因此包括在相机图像中的对象被置于脱离相机图像的中心的点上。

发明内容

示例性实施例至少解决以上问题和/或缺点以及上面未描述的其他缺点。另外，不要求示例性实施例克服上述缺点，并且示例性实施例可不克服上述问题中的任何一个。

一个或更多个示例性实施例包括一种相机控制设备，所述相机控制设备将包括在通过捕捉监视区域的图像而获取的相机图像中的对象置于相机图像的中心。

各个方面部分地将在以下描述中阐述，部分地将根据以下的检验而对本领域的普通技术人员变得清楚，或者可通过示例性实施例的实施而得知。

根据示例性实施例的方面，提供一种相机控制设备，所述相机控制设备包括：处理器，被配置为从相机的第一图像检测包括对象的局部图像，基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标产生用于控制相机捕捉区域的控制值，以将与局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在第一图像之后捕捉的相机的第二图像的中心坐标上；以及相机驱动控制器，被配置为基于从处理器输出的控制值改变相机捕捉区域。

处理器可包括：图像接收模块，被配置为接收以帧为单位的相机图像；目标检测模块，被配置为通过用户的选择或预定图像检测处理来检测局部图像；控制值计算模块，被配置为基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标之间的差，将针对相机捕捉区域的控制中心坐标确定为在与局部图像的中心坐标相反的方向上的特定点，根据局部图像的中心坐标和控制中心坐标之间的差改变用于改变相机捕捉区域的控制加速度的权重，并基于改变的权重产生控制值；控制执行模块，被配置为将控制值输出到相机驱动控制器。

所述相机控制设备还可包括用于选择局部图像的输入单元。

控制值计算模块被配置为确定是否存在对象的加速度的减速模式，并且如果确定存在减速模式则在对象的停止期望点之前设置相机减速区间。

如果确定不存在减速模式，则控制值计算模块被配置为在对象停止或改变方向期间基于对象的停止点设置相机减速部分，并进行设置以将相机以预定参考速度沿着相反方向移动长达第二图像的中心坐标和对象的特定点之间的距离。

如果在第一图像中存在多个对象，则目标检测模块被配置为通过用户选择来选择所述多个对象中的任何一个。

如果在第一图像中存在多个对象，则目标检测模块被配置为基于预定选择优先级自动选择所述多个对象中的任何一个，其中，脱离监视区域的可能性高的对象被设置为优先对象。

控制值计算模块还被配置为包括用于将与第二图像的变焦倍数对应的视场(FOV)值应用于控制加速度的权重改变的参数。

根据另一示例性实施例的方面，提供一种控制相机控制设备的方法，所述方法包括：从相机接收以帧为单位的相机图像；从相机的第一图像检测包括对象的局部图像；基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标产生用于控制相机捕捉区域的控制值，以将与局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在第一图像之后捕捉的相机的第二图像的中心坐标上；基于产生的控制值改变相机捕捉区域。

根据另一示例性实施例的方面，提供一种其上记录程序的非暂时性计算机可读介质，所述程序在被计算机执行时执行上述方法。

附图说明

通过结合附图对示例性实施例进行以下详细的描述，以上和/或其他方面将更清楚，其中：

图1是示出根据示例性实施例的相机控制设备的框图；

图2是示出根据示例性实施例的图1中示出的处理器的构造的框图；

图3是示出根据示例性实施例的相机控制设备的框图；

图4是示出根据示例性实施例的通过相机捕捉的相机图像的示图；

图5是示出根据示例性实施例的在将图4的相机图像中的对象移动到屏幕的中心的处理中的图像屏幕的示例性示图；

图6至图8是以时间区域示出的图5的图像屏幕的示例性示图；

图9是示出根据示例性实施例的图1中示出的处理器的操作的流程图；

图10是根据示例性实施例的图9中示出的操作S104的流程图；

图11是示出根据示例性实施例的处于停顿状态或者在图4的相机图像中改变方向的对象的图像屏幕的示例性示图；

图12是示出根据示例性实施例的在图10中示出的“K”之后的处理的流程图；

图13是示出通过控制方向区分的由相机捕捉的相机图像的示例性示图；

图14是示出如果在通过相机捕捉的相机图像中存在多个对象则指定对象的示例的示例性示图；

图15是示出根据示例性实施例的示出图1的相机控制设备的操作的流程图；

图16是示出如果在通过相机捕捉的相机图像中存在多个对象则指定对象的另一示例的示例性示图；

图17是示出根据示例性实施例的相机控制设备的操作的流程图；

图18是示出根据示例性实施例的相机控制设备的操作的流程图；

图19是示出在通过相机捕捉的相机图像中对象在远处后退的情况的示例性示图；

图20是示出放大图19的相机图像的示例性示图；

图21是示出通过根据视场区分图4的相机图像而获得的各自的图像的示例性示图；以及

图22是示出根据变焦改变的加速度改变的示例的曲线图。

具体实施方式

下文将参照附图对各个示例性实施例进行详细描述。提供说明书中限定的事物(诸如，详细的构造和元件)以帮助全面理解示例性实施例。因此，明显可见无需这些特别限定的事物可实施示例性实施例。贯穿此本说明书，相同的附图标记表示相同的元件。

在此使用的术语是为了描述示例性实施例而不意在限制本发明构思。如在此使用的，除非另外指定否则单数术语意在还包括复数形式的术语。将理解，术语“包括”和/或“包含”当在此说明书中使用时详细说明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或以上所述的集。

将理解，当元件或层被表示为“在另一元件或层上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，所述元件或层可直接在其他元件或层上、直接连接或结合到其他元件或层，或者可出现中间的元件或层。相比之下，当元件被表示为“直接在另一元件或层上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间的元件或层。如在此使用的，术语“和/或”包括相关的列出的项目中的一个或更多个术语的任意组合和全部组合。

将理解，尽管可在此使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。仅使用这些术语将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区别开。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

为了便于描述，可在此使用诸如“在…底下”、“在…下面”、“下面的”、“在…上面”、“上面的”等的空间相对术语来描述如附图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。将理解，空间相对术语意在除了附图中描绘的方向之外还包括在使用或操作中的装置的不同的方向。例如，如果将附图中的装置向上翻转，则被描述为“在其他的元件或特征的下面”或“在其他的元件或特征底下”的元件将被定位为“在其他元件或特征的上面”。因此，示例性术语“在…下面”可既包括上面的方向又包括下面的方向。换句话说，装置可被另外重新确定方向(例如，旋转90度或者以其他方向)，在此使用的空间相对描述符可相应地被解释。

在此参照作为理想实施例(以及中间构造)的示意图的横截面示图对示例性实施例进行描述。如此，由于(例如)制造技术和/或容差而在示图的形状上进行变化是预料之中的。因此，示例性实施例不应被解释为限于在此示出的区域的具体形状，但是要包括由于(例如)制造而在形状上的偏差。例如，示出为矩形的植入区域将(典型地)具有圆形或弧形的特征和/或植入物浓度在其边缘的变化率，而不具有从植入区域变为非植入区域的二元改变。类似地，通过植入形成的埋入区域可导致在埋入区域和穿过表面而发生植入的表面之间的区域中发生植入。因此，在附图中示出的区域性质上是示意性的，并且它们的形状不意在示出装置的区域的实际形状，也不意在限制本发明构思的范围。

除非另有定义，否则在此使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属的技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解除非这里明确定义，否则术语(诸如在常用字典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域和此本说明书的上下文中的含义一致的含义，而不以理想或过于正式的含义来解释它们。

图1是示出根据示例性实施例的相机控制设备的框图。

参照图1，相机控制设备100被配置为使得通过捕捉监视区域的图像而获取的相机图像中包括的对象始终位于相机图像的中心，从而可大幅降低由于对对象的突然的速度改变没有反应等而丢失位于相机图像的边缘的对象的可能性。

另外，优选地但不是必要地，相机控制设备100被配置以便去除由于相机运动的惯性而在相机图像的中心部分出现的屏幕振动现象，所述相机运动的惯性由在通过提高相机的运动速度控制相机的运动使得对象始终位于相机图像中之后正在追踪的对象停止或改变其方向时相机停止而引起。

相机控制设备100可包括处理器120和相机驱动控制器130。

为了有效追踪监视区域中的对象的目的，与相机控制设备100连锁的相机(未示出)可被设置为具有平移、倾斜、变焦和聚焦功能的PTZ相机。

处理器120从相机提供的相机的第一图像检测包括对象的局部图像，并产生用于将与检测的局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在捕捉第一图像之后捕捉的相机的第二图像的中心坐标上的控制值。

可通过用户的选择或者通过预定图像检测处理来从第一图像检测包括对象的局部图像。

可无需用户的参与而通过预定图像检测处理来从第一图像自动检测包括对象的局部图像。

例如，可将当前帧的相机图像和前一帧的相机图像进行相互比较，可基于作为比较的结果的图像之间的不同的点来指定包括作为观察的目标的对象的单元区域，并且可将特定的单元区域确定为如上所述的局部图像。

作为另一示例，可针对当前帧的相机图像执行脸部识别算法，可基于脸部识别的结果指定包括作为观察的目标的对象的单元区域，并且可将特定的单元区域确定为如上所述的局部图像。

处理器120和相机驱动控制器130可与相机集成地设置或者可被设置为与相机分离的构造。

如果处理器120被设置为与相机分离的构造，则可通过有线或无线连接执行对与该相机直接连锁的单个相机的控制，可通过与包括该相机的多个相机的网络连接(例如，家庭网络、互联网和异构网络)执行对所述多个相机的控制。

相机驱动控制器130基于从处理器120输出的控制值改变相机的捕捉区域。

图2是示出图1中示出的处理器120的构造的框图。

参照图2，处理器120可包括：图像接收模块121，被配置为从相机接收帧单元中的相机图像；目标检测模块123，被配置为通过预定图像检测处理来从相机的第一图像检测局部图像；控制值计算模块125，被配置为基于第一图像的中心坐标将与局部图像的中心坐标对应的用于追踪对象的第一图像的特定点确定为相机的控制中心坐标，根据局部图像的中心坐标与相机的控制中心坐标之间的差改变用于相机的运动控制的控制加速度的权重，并基于改变的权重产生针对相机的运动的控制值；控制执行模块127，被配置为将产生的控制值输出到相机驱动控制器130。

图3是示出根据示例性实施例的相机控制设备200的框图。

参照图3，相机控制设备200可包括：输入单元240、处理器220和相机驱动控制器230。

输入单元240可使用户能够从相机图像选择包括对象的局部图像。

处理器220通过从输入单元240传输的用户设置信号从相机提供的第一图像检测包括对象的局部图像，并产生用于将与局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在第一图像之后捕捉的相机的第二图像的中心坐标上的控制值。

通过经由用户的触摸或用户输入装置(诸如，光标)从第一图像选择对象所处的特定点以及指定围绕所选择的特定点的以预定单元为单位的周围的组单元以检测局部图像，来执行通过用户的选择从第一图像检测局部图像的操作。

图4是示出通过相机捕捉的相机图像的示图。

图4中示出的相机图像是作为从相机提供的每帧的相机图像的线路输入的相机的第一图像。这里，第一图像中对象所在的单元区域可以是局部图像。

如图4所示，第一图像的中心坐标B和从第一图像检测的局部图像的中心坐标A位于第一图像中的不同的点上，从而不相互重合。

在这种情况下，相机控制设备100操作以将与局部图像的中心坐标A对应的对象的特定点置于与后一帧对应的第二图像的中心坐标上。

尽管优选将与局部图像的中心坐标A对应的对象的特定点置于第二图像的中心坐标上，但是也可将与不是局部图像的中心坐标A的局部图像的特定坐标(未示出)对应的对象的特定点置于第二图像的中心坐标上。

图5是示出在将图4的相机图像中的对象移动到屏幕的中心的处理中的图像屏幕的示例性示图。

如图5所示，为了将与局部图像的中心坐标A对应的对象的特定点置于第二图像的中心坐标上，处理器120将使用于相机的运动控制的控制加速度超过对象的加速度的权重赋予相机的控制加速度。根据相机的运动控制，第二图像的中心坐标B'可被指引到与作为图像捕捉区域的局部图像的中心坐标A对应的对象的特定点，其中，局部图像的中心坐标A与第一图像的中心坐标B不同。

图6至图8是以时间区域示出的图5的图像屏幕的示例性示图。图6示出位于时间“t”的帧的相机图像，图7示出位于时间“t+1”的帧的相机图像，以及图8示出位于时间“t+2”的帧的相机图像。

参照图6，由于第一图像中的包括对象的局部图像的中心坐标A与第一图像的中心坐标B重合，因此无需用于将对象置于屏幕的中心的单独的控制。也就是说，如果第一图像如图6所示，则相机的控制中心坐标C与局部图像的中心坐标A以及第一图像的中心坐标B相同，从而作为下一帧的第二图像与第一图像相同。然而，如果在第一图像中的对象是运动的，则用于追踪对象的相机以与对象的加速度相同的控制加速度运动，并且在第二图像中的背景屏幕的程度与第一图像的背景屏幕的程度不同。

参照图7，由于第一图像中的包括对象的局部图像的中心坐标A与第一图像的中心坐标B不同，因此需要用于将对象置于屏幕的中心的单独的控制。也就是说，如果第一图像如图7所示，则可基于第一图像的中心坐标B将相机的控制中心坐标C确定为在与局部图像的中心坐标A关于中心坐标B相反的方向上的特定点。

另外，处理器120可利用局部图像的中心坐标A与第一图像的中心坐标B之间的距离来确定对象的加速度，并可利用局部图像的中心坐标A与相机的控制中心坐标C之间的距离来确定相机的控制加速度。如果利用局部图像的中心坐标A与第一图像的中心坐标B之间的距离的对象的加速度是“a”，则利用局部图像的中心坐标A与相机的控制中心坐标C之间的距离的相机的控制加速度为“2a”。也就是说，由于相机的控制加速度“2a”大于对象的加速度(即“a”)，因此，如图8所示，可将相机的控制速度设置为大于对象的运动速度以将对象置于相机屏幕的中心。

如图8所示，如果与局部图像的特定坐标对应的对象的特定点A位于第二图像的中心坐标B上，则处理器120将相机的控制加速度从“2a”改变为“a”。由此，处理器120保持相机的控制加速度与对象的加速度彼此相等。

图9是示出根据示例性实施例的处理器120的操作的流程图。

参照图9，处理器120从相机接收以帧为单位的相机图像(操作S100)。当前接收到的相机图像是第一图像，而随后接收到的相机图像是第二图像。

此后，处理器120通过图像检测处理来在第一图像中检测包括对象的局部图像(操作S102)。

此后，处理器120产生用于将与在操作S102检测到的局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于由相机在捕捉第一图像之后捕捉的第二图像的中心坐标上的控制值(操作S104)。

此后，处理器120将产生的控制值输出到相机驱动控制器130以使相机驱动控制器130改变相机的图像捕捉区域(操作S106)。

然后，如果追踪监视区域中的对象的相机追踪结束，则上述步骤全部都结束(操作S108)。

图10是示出根据示例性实施例的图9中示出的操作S104的流程图。

参照图10，处理器120将第一图像的中心坐标与第一图像中的包括对象的局部图像的中心坐标进行比较(操作S104-1)。

此后，处理器120确定所述两个坐标是否相互重合(操作S104-3)。

如果第一图像的中心坐标与第一图像中的包括对象的局部图像的中心坐标不重合，则处理器120将与局部图像的中心坐标对应的在与对象的运动方向相反的方向上的第一图像的特定点设置为相机的控制中心坐标(操作S104-5)。

此后，处理器120利用局部图像的中心坐标与相机的控制中心坐标之间的距离将权重赋予相机的控制加速度(操作S104-7)。

此后，处理器120基于在操作S104-7确定的权重产生用于控制相机的驱动的控制值，并将产生的控制值输出到相机驱动控制器130(操作S104-9)。

如果第一图像的中心坐标与第一图像中的包括对象的局部图像的中心坐标重合，则已经将对象置于图像屏幕的中心，从而控制器120将相机的控制加速度保持为与对象的加速度相等(操作S104-11)。

图11是示出根据示例性实施例的处于停顿状态或者在图4的相机图像中改变方向的对象的图像屏幕的示例性示图。

处理器120通过提高相机的运动速度来控制相机的运动以将对象始终置于相机图像中，然后执行控制以便去除由于由相机在正在追踪的对象停止或改变其方向时停止引起的相机运动的惯性而在相机图像的中心部分出现的屏幕振动现象。

例如，可执行用于处理器120去除屏幕振动现象的两种控制方法。

作为第一种方法，处理器120可预先确定对象的加速度的减速模式，在对象的停止期望点之前设置相机的减速区间，并执行减速处理以在设置的减速区间最小化相机的运动的惯性。

作为第二种方法，如果不存在对象的加速度的减速模式，则处理器120可基于在对象停止或改变方向期间的对象的停止点设置相机的减速区间，并将相机以预定参考速度沿着相反方向移动长达与如图11所示的相机图像的中心坐标B与对象的特定点之间的距离。

预定参考速度是用于在暂时停止追踪对象的相机的运动之后将对象置于屏幕的中心的运动速度，并且优选但不是必要地，预定参考速度是即使相机在移动了长达相机图像的中心坐标B与对象的特定点之间的距离之后停止也能最小化相机的运动的惯性的速度。

另外，即使相机的控制加速度突然变为对象的加速度，处理器120也可操作以去除如上所述的屏幕振动现象。

图12是示出根据示例性实施例的在图10中示出的“K”之后的处理的流程图。

参照图12，处理器120确定在用于追踪对象的相机的运动控制期间是否存在对象的加速度的减速模式(操作S104-13)。

如果确定存在对象的加速度的减速模式，则处理器120沿着对象的运动方向设置相机的减速区间(操作S104-15)。

此后，如果相机进入减速区间，则处理器120去除被赋予相机的控制加速度的权重(操作S104-17)。

此后，处理器120将相机的控制加速度设置为与对象的加速度相等，以最小化相机的运动的惯性(操作S104-19)。

如果确定对象的加速度的减速模式不存在，则处理器120确定对象是否停止或者是否改变方向(操作S104-21)。

如果确定对象停止或者改变其方向，则处理器120基于对象的停止点设置相机的减速区间(操作S104-23)。

此后，处理器120控制相机(未示出)在S104-23的减速区间逐渐停止(操作S104-25)。

此后，处理器120进行设置，以将相机以参考速度沿着相反方向移动长达处于与相机的行进方向相反的方向上的包括对象的局部图像的中心坐标与相机图像的中心坐标之间的距离(操作S104-27)。

图13是示出通过控制方向区分的由相机捕捉的相机图像的示例性示图。

参照图13，相机的控制中心坐标随着根据用于追踪对象的相机的控制方向的方向性而改变。

图14是示出如果在通过相机捕捉的相机图像中存在多个对象则指定对象的示例的示例性示图。

参照图14，在第一图像中可能存在多个对象。在这种情况下，处理器120可将第一图像中的运动对象设置为目标。

图15是示出根据示例性实施例的示出图1的相机控制设备100的操作的流程图。

参照图15，处理器120从相机接收以帧为单位的相机图像(操作S200)。当前接收到的相机图像是第一图像，随后接收到的相机图像是第二图像。

此后，处理器120通过图像检测处理来从第一图像检测包括对象的局部图像，并且如果在第一图像中存在多个对象，则处理器120将运动的对象设置为目标(操作S202)。

此后，处理器120产生用于将与在操作S202检测到的局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在第一图像之后捕捉的第二图像的中心坐标上的控制值(操作S204)。

此后，处理器120将产生的控制值输出到相机驱动控制器130以使相机驱动控制器130改变相机的图像捕捉区域(操作S206)。

然后，如果追踪监视区域中的对象的相机追踪结束，则上述的步骤全部结束(操作S208)。

图16是示出如果在通过相机捕捉的相机图像中存在多个对象则指定对象的另一示例的示例性示图。

参照图16，如果在第一图像中存在多个对象并且多个对象正在运动，则处理器120可指定由用户选择的对象或者可根据预定的选择优先级选择所述多个对象中的任何一个对象。

图17是示出根据示例性实施例的图1的相机控制设备100的操作的流程图。

参照图17，处理器120从相机接收以帧为单位的相机图像(操作S300)。当前接收到的相机图像是第一图像，随后接收到的相机图像是第二图像。

此后，处理器120通过图像检测处理来在第一图像中检测包括对象的局部图像，并且如果在第一图像中存在多个对象，则处理器120输出用于通知用户在第一图像中存在多个对象的通知消息(操作S302至S304)。

作为管理员的用户在第一图像中选择所述多个对象中的任何一个(操作S306)。

处理器120将用户选择的对象设置为目标(操作S308)。

此后，处理器120产生用于将与在操作S308检测到的局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在第一图像之后捕捉的第二图像的中心坐标上的控制值(操作S310)。

此后，处理器120将产生的控制值输出到相机驱动控制器130以使相机驱动控制器130改变相机的图像捕捉区域(操作S312)。

然后，如果追踪监视区域中的对象的相机追踪结束，则上述的步骤全部结束(操作S314)。

图18是示出根据示例性实施例的图1的相机控制设备100的操作的流程图。

参照图18，处理器120从相机接收以帧为单位的相机图像(操作S400)。当前接收到的相机图像是第一图像，随后接收到的相机图像是第二图像。

此后，处理器120通过图像检测处理来在第一图像中检测包括对象的局部图像，并且如果在第一图像中存在多个对象，则处理器120可将很可能脱离监视区域的对象选择为优先对象(操作S402至S406)。

此后，处理器120产生用于将与在操作S406检测到的局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在第一图像之后捕捉的第二图像的中心坐标上的控制值(操作S408)。

此后，处理器120将产生的控制值输出到相机驱动控制器130以使相机驱动控制器130改变相机的图像捕捉区域(操作S410)。

然后，如果追踪监视区域中的对象的相机追踪结束，则上述的步骤全部结束(操作S412)。

图19是示出在通过相机捕捉的相机图像中对象后退到远处的情况的示例性示图。

优选但不是必需地，相机控制设备100被配置为使得即使变焦倍数(zoommagnification)改变，包括在通过捕捉监视区域而获取的相机图像中的对象也始终位于相机图像的中心。

参照图19，如果在从左至右运动的多个相机图像中对象后退到远处的情况下，变焦倍数不改变，则各相机图像的视场保持原状态。在图19中，各相机图像的视场全部为55.5°。

如果在相机中执行放大则针对屏幕的视场(FOV)变窄，而如果执行缩小则针对屏幕的FOV扩大。

FOV通过下面的等式1来获取。

【等式1】

FOV＝2arctan(0.5h/f),

其中，h是传感器尺寸，f是焦距。

另外，在仅使用比例-积分-微分(PID)控制来计算控制值的情况下，在使用累积平均的方法中可能出现问题。

也就是说，如果在对象的尺寸表现为与改变变焦倍数后相同的情况下应用相同的加速度，则以不合适的速度(例如，过快或过慢)执行控制。

然而，根据示例性实施例，由于实际的加速度不是被累积平均的，但是累积平均是通过在屏幕上控制的中心的运动来计算，因此变焦倍数的控制的改变反映在FOV中，每像素的加速度立即改变。

也就是说，可通过控制的中心的运动来解决根据变焦倍数的改变的加速度的累积平均的改变。

图20是示出放大图19的相机图像的示例性示图。

参照图20，各相机图像分别是通过针对图19的相机图像执行放大或非放大来获取的图像。

在图20中，第二相机图像对应于由于针对图19的第二相机图像执行放大而使FOV从55.5°改变为35°的情况。

在图20中，第五相机图像对应于由于针对图19的第五相机图像执行放大而使FOV从55.5°改变为1.59°的情况。

图21是示出通过根据视场区分图4的相机图像而获取的各自的图像的示例性示图。

图21的a)示出通过保持不变地移动图4的相机图像而获取的相机图像，并且变焦倍数不变。也就是说，FOV是55°。

图21的b)示出通过针对图4的相机图像执行放大而改变变焦倍数的情况。也就是说，FOV是1.59°。

参照图21，尽管各相机图像分别具有不同的FOV，但是屏幕中心与控制中心之间的距离相同。在这种情况下，如果控制速度包括累积的平均，则当如图21的b)所示的变焦倍数改变(例如，执行放大)时在相应的相机图像中确认的速度改变变得过快。

因此，控制值计算模块通过产生包括作为要应用在用于相机的运动的控制加速度的权重改变上的参数的根据应用于相机图像的变焦倍数的FOV值的控制值，来使得即使变焦倍数改变，在相机图像中的对象也能始终位于屏幕的中心。

图22是示出根据变焦改变的加速度改变的示例的曲线图。

参照图22，加速度可如下面的等式2和等式3根据变焦倍数而改变。

【等式2】

P_Spd1＝arctan(avg_spd/D1)，

其中，P_Spd1是在第一变焦倍数的情况下的加速度，avg_spd是对象的平均运动速度，D1是相机与对象之间的第一距离。

【等式3】

P_Spd2＝arctan(avg_spd/D2)，

其中，P_Spd2是在二变焦倍数的情况下的加速度，avg_spd是对象的平均运动速度，D2是相机与对象之间的第二距离。

例如，如果D1是与图21的b)对应的FOV而D2是与图21的a)对应的FOV，则第一加速度P_Spd1和第二加速度P_Spd2如上所述地进行计算。在这种情况下，改变变焦倍数期间的速度改变变大，控制值计算模块产生包括作为要应用在用于相机的运动的控制加速度的权重改变上的参数的根据应用于相机图像的变焦倍数的FOV值的控制值。

例如，控制值计算模块可利用对应于图21的a)对应的FOV与对应于图21的b)对应的FOV之间的偏差，来设置不同于与图21的a)对应的控制加速度的与图21的b)对应的控制加速度。

根据示例性实施例，如图1至图3所示的块所呈现的组件、元件、模块或单元中的至少一个可被实现为分别执行上述功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。例如，这些组件、元件、模块或单元中的至少一个可使用可通过控制一个或更多个微处理器或其他控制设备来执行各自的功能的直流电路结构(诸如，存储器、处理器、逻辑线路、查找表等)。另外，这些组件、元件、模块或单元中的至少一个可通过含有用于执行特定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令的模块、程序或部分代码来具体地实现。另外，这些组件、元件、模块或单元中的至少一个还可包括诸如执行各自的功能的中央处理单元(CPU)的处理器、微处理器等。另外，尽管以上框图中未示出总线，但是可通过总线执行组件、元件、模块或单元之间的通信。

根据示例性实施例，由于包括在通过捕捉监视区域的图像而获取的相机图像中的对象始终位于相机图像的中心，因此本发明构思可被实现而具有销售与贸易的可能性，从而可应用于工业。

尽管为了说明的目的已经描述了示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解在不脱离在权利要求中公开的本发明构思的范围和精神的情况下，可进行各种修改、添加和替换。

Claims (17)

1.一种相机控制设备，包括：

处理器，被配置为从相机的第一图像检测包括对象的局部图像，基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标产生用于控制相机捕捉区域以将与局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在捕捉第一图像之后捕捉的相机的第二图像的中心坐标上的控制值；以及

相机驱动控制器，被配置为基于从处理器输出的控制值改变相机捕捉区域。

2.如权利要求1所述的相机控制设备，其中，处理器包括：

图像接收模块，被配置为接收以帧为单位的相机图像；

目标检测模块，被配置为通过用户的选择或预定图像检测处理来检测局部图像；

控制值计算模块，被配置为基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标之间的差，将用于相机捕捉区域的控制中心坐标确定为在与局部图像的中心坐标相反的方向上的特定点，根据局部图像的中心坐标和控制中心坐标之间的差改变用于改变相机捕捉区域的控制加速度的权重，以及基于改变的权重产生控制值；

控制执行模块，被配置为将控制值输出到相机驱动控制器。

3.如权利要求2所述的相机控制设备，还包括用于选择局部图像的输入单元。

4.如权利要求2所述的相机控制设备，其中，控制值计算模块被配置为确定对象的加速度的减速模式是否存在，并且如果确定存在减速模式则在对象的停止期望点之前设置相机减速区间。

5.如权利要求4所述的相机控制设备，其中，如果确定不存在减速模式，则控制值计算模块被配置为在对象停止或改变方向期间基于对象的停止点来设置相机减速区间，并进行设置以将相机以预定参考速度沿着相反方向移动长达第二图像的中心坐标和对象的特定点之间的距离。

6.如权利要求2所述的相机控制设备，其中，如果在第一图像中存在多个对象，则目标检测模块被配置为通过用户选择来选择所述多个对象中的任何一个。

7.如权利要求2所述的相机控制设备，其中，如果在第一图像中存在多个对象，则目标检测模块被配置为基于预定选择优先级自动选择所述多个对象中的任何一个，其中，脱离监视区域的可能性较高的对象被设置为优先对象。

8.如权利要求2所述的相机控制设备，其中，控制值计算模块还被配置为包括用于将与第二图像的变焦倍数对应的视场值应用于控制加速度的权重改变的参数。

9.一种控制相机控制设备的方法，包括：

从相机接收以帧为单位的相机图像；

从相机的第一图像检测包括对象的局部图像；

基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标产生用于控制相机捕捉区域以将与局部图像的特定坐标对应的对象的特定点置于通过相机在捕捉第一图像之后捕捉的相机的第二图像的中心坐标上的控制值；以及

基于产生的控制值改变相机捕捉区域。

10.如权利要求9所述的方法，其中，通过用户的选择或预定图像检测处理来执行检测局部图像的步骤。

11.如权利要求9所述的方法，其中，产生控制值的步骤包括：

将包括对象的局部图像的中心坐标与第一图像的中心坐标进行比较；

确定所述两个坐标是否相互重合；

如果确定所述两个坐标不相互重合，则基于局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标之间的差将用于相机捕捉区域的控制中心坐标确定为与局部图像的中心坐标相反的方向上的特定点，并根据局部图像的中心坐标和相机的控制中心坐标之间的差改变用于改变相机捕捉区域的控制加速度的权重。

12.如权利要求11所述的方法，其中，如果确定所述两个坐标相互重合，则将利用局部图像的中心坐标和相机的控制中心坐标之间的距离的相机的控制加速度设置为与利用局部图像的中心坐标和第一图像的中心坐标之间的距离的对象的加速度相等。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

确定在相机的运动控制期间是否存在对象的加速度的减速模式；

如果确定存在减速模式则在对象的停止期望点之前设置相机减速区间。

14.如权利要求13所述的方法，其中，如果确定不存在减速模式，则在对象停止或者改变方向期间基于对象的停止点设置相机减速区间，并进行设置以将相机以预定参考速度沿着相反方向移动长达第二图像的中心坐标和对象的特定点之间的距离。

15.如权利要求9所述的方法，其中，如果在第一图像中存在多个对象，则检测局部图像的步骤包括通过用户选择来选择所述多个对象中的任何一个。

16.如权利要求9所述的方法，其中，如果在第一图像中存在多个对象，则检测局部图像的步骤包括基于预定选择优先级选择所述多个对象中的任何一个，其中，脱离监视区域的可能性较高的对象被设置为优先对象。

17.如权利要求11所述的方法，产生控制值的步骤包括产生包括用于将与第二图像的变焦倍数对应的视场值应用于控制加速度的权重改变的参数的控制值。