CN107529039A - 一种物联网录播跟踪方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种物联网录播跟踪方法，包括：对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。本发明提供的一种物联网录播跟踪方法和装置，可以接入多路传感器，通过对传感器信号和图像信号的融合分析，设定跟踪策略，然后通过串口控制多路摄像机切换拍摄，以达到全自动拍摄。
Description
技术领域
本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种物联网录播跟踪方法、装置和系统。
背景技术
传统的用于技能教学培训、生产线作业培训、现场施工作业培训的多机位全自动拍摄的自动跟踪通常有很多弊端，例如，传统的模式下采用肩扛摄像机从多个角度拍摄视频，然后通过后期软件进行编辑合成。这种解决方案剪辑比较复杂，需要专业拍摄人员与编辑人员，制作成本与周期较长，另外讲课的人需要与拍摄的人需要同步配合，需要多次排练，无法常态化操作。
发明内容
基于此，本发明有必要提供一种物联网录播跟踪方法和系统。
本发明的第一方面提供了一种物联网录播跟踪方法，所述方法包括：
对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；
控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；
将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；
根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。
在其中一个实施例中，所述对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域的步骤包括：
通过按键开启标定模式，控制传感器模块和图像信号采集模块同时启动工作；
通过分析模块判断标定人是否在目标区域移动，当分析模块感应到标定人静止超过30秒时，开始标定区域的角点，并重复多次操作，形成一个4点区域；
分析标定区域，若标定信息来源都是距离传感器，则区域标定与传感器感应区域，否则标定为图像感应区域；
如果标定的4个角点来源不统一，则重新标定。
在其中一个实施例中，所述将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位的步骤包括：
当区域标定完成后，控制将区域与摄像机云台进行匹配，以控制摄像机跟踪，区域匹配采用5点匹配法；
选用标定区域的外接矩形区域，定义坐标分别为（x1,y1) ,(x1,y2), (x2,y1),(x2,y2) ,同时计算中心坐标定义为 (x0,y0)；
标定人移动到 （x0,y0) ，转到摄像机记录此时的垂直角度v0,水平角度h0；
标定人移动到 （x1,y1),（x1,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h1；
标定人移动到 （x2,y1),（x2,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h2。
在其中一个实施例中，所述定位计算公式为：
摄像机水平转角h =(atan( x -x0)/(x1-x0) × tan(h1-h0) )+ atan( x -x0)/(x2-x0) ×tan(h2-h0))/2；
摄像机水平转角v =(atan( y-y0)/(y1-y0) × tan(v1-v0) )+ atan( x -x0)/(y2-y0) ×tan(v2-v0))/2 ；其中，atan 为反正切函数，tan为正切函数。
本发明的第二方面提供了一种物联网录播跟踪装置，所述装置包括：
区域标定模块，用于对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；
控制模块，用于控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；
区域匹配模块，用于将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；
跟踪模块，用于根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。
本发明的第三方面提供了一种物联网录播跟踪系统，所述系统包括：
ARM控制处理器；
与所述ARM控制处理器连接的DSP控制处理器；
与所述DSP控制处理器连接的传感器采集模块，用于对传感器信号进行采集；
与所述DSP控制处理器连接的图像信号采集模块，用于对图像信号进行采集；
与所述图像信号采集模块连接的图像分析模块，用于对图像信号进行分析。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
跟踪决策模块，与所述ARM控制处理器连接，用于跟踪决策模块根据目标坐标查找出包含该坐标的最优区域，最优判断方法为目标坐标离中心最近。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
一云台控制模块，与所述ARM控制处理器连接；
一摄像机控制模块，与所述云台控制模块连接，用于发送云台控制命令。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
一电源模块，与所述DSP控制处理器连接，用于为系统提供电源。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
一内存Flash存储模块，与所述DSP控制处理器连接。
有益效果：
本发明提供了一种物联网录播跟踪方法，所述方法包括：对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。本发明提供的一种物联网录播跟踪方法和装置，可以接入多路传感器，通过对传感器信号和图像信号的融合分析，设定跟踪策略，然后通过串口控制多路摄像机切换拍摄，以达到全自动拍摄，大大降低传统手工拍摄方法的难度，去除手工剪辑环节，提高视频生成效率。
附图说明
图1是本发明的一种物联网录播跟踪方法流程图。
图2是本发明的一种物联网录播跟踪装置的模块框图。
图3是本发明的一种物联网录播跟踪系统的系统框图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明所要解决的技术问题、技术方案和有益技术效果，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
请参照图1，一种物联网录播跟踪方法，所述方法包括：
S100：对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；
需要说明的是，在其中一个实施例中，该步骤主要通过按键开启标定模式，控制传感器模块和图像信号采集模块同时启动工作；通过分析模块判断标定人是否在目标区域移动，当分析模块感应到标定人静止超过30秒时，开始标定区域的角点，并重复多次操作，形成一个4点区域；分析标定区域，若标定信息来源都是距离传感器，则区域标定与传感器感应区域，否则标定为图像感应区域； 如果标定的4个角点来源不统一，则重新标定。
S200：控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；
S300：将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；
S400：根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。
在其中一个实施例中，所述对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域的步骤包括：
通过按键开启标定模式，控制传感器模块和图像信号采集模块同时启动工作；
通过分析模块判断标定人是否在目标区域移动，当分析模块感应到标定人静止超过30秒时，开始标定区域的角点，并重复多次操作，形成一个4点区域；
分析标定区域，若标定信息来源都是距离传感器，则区域标定与传感器感应区域，否则标定为图像感应区域；
如果标定的4个角点来源不统一，则重新标定。
在其中一个实施例中，所述将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位的步骤包括：
当区域标定完成后，控制将区域与摄像机云台进行匹配，以控制摄像机跟踪，区域匹配采用5点匹配法；
选用标定区域的外接矩形区域，定义坐标分别为（x1,y1) ,(x1,y2), (x2,y1),(x2,y2) ,同时计算中心坐标定义为 (x0,y0)；
标定人移动到 （x0,y0) ，转到摄像机记录此时的垂直角度v0,水平角度h0；
标定人移动到 （x1,y1),（x1,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h1；
标定人移动到 （x2,y1),（x2,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h2。
在其中一个实施例中，所述定位计算公式为：
摄像机水平转角h =(atan( x -x0)/(x1-x0) × tan(h1-h0) )+ atan( x -x0)/(x2-x0) ×tan(h2-h0))/2；
摄像机水平转角v =(atan( y-y0)/(y1-y0) × tan(v1-v0) )+ atan( x -x0)/(y2-y0) ×tan(v2-v0))/2 ；其中，atan 为反正切函数，tan为正切函数。
本发明提供了一种物联网录播跟踪方法，所述方法包括：对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。本发明提供的一种物联网录播跟踪方法和装置，可以接入多路传感器，通过对传感器信号和图像信号的融合分析，设定跟踪策略，然后通过串口控制多路摄像机切换拍摄，以达到全自动拍摄，大大降低传统手工拍摄方法的难度，去除手工剪辑环节，提高视频生成效率。
请参照图2，一种物联网录播跟踪装置，所述装置包括：
区域标定模块100，用于对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；
需要说明的是，在其中一个实施例中，该区域标定模块100主要通过按键开启标定模式，控制传感器模块和图像信号采集模块同时启动工作；通过分析模块判断标定人是否在目标区域移动，当分析模块感应到标定人静止超过30秒时，开始标定区域的角点，并重复多次操作，形成一个4点区域；分析标定区域，若标定信息来源都是距离传感器，则区域标定与传感器感应区域，否则标定为图像感应区域； 如果标定的4个角点来源不统一，则重新标定。
控制模块200，用于控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；
区域匹配模块300，用于将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；
需要说明的是，该区域匹配模块300用于当区域标定完成后，控制将区域与摄像机云台进行匹配，以控制摄像机跟踪，区域匹配采用5点匹配法；选用标定区域的外接矩形区域，定义坐标分别为（x1,y1) ,(x1,y2), (x2,y1),(x2,y2) ,同时计算中心坐标定义为 (x0,y0)；标定人移动到 （x0,y0) ，转到摄像机记录此时的垂直角度v0,水平角度h0；标定人移动到 （x1,y1),（x1,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h1和平均垂直角度V1；标定人移动到 （x2,y1),（x2,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h2。
跟踪模块400，用于根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。
请参照图3，一种物联网录播跟踪系统，所述系统包括：
ARM控制处理器10；
与所述ARM控制处理器10连接的DSP控制处理器20；
与所述DSP控制处理器20连接的传感器采集模块30，用于对传感器信号进行采集；
与所述DSP控制处理器20连接的图像信号采集模块40，用于对图像信号进行采集；
与所述图像信号采集模块40连接的图像分析模块50，用于对图像信号进行分析。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
跟踪决策模块，与所述ARM控制处理器连接，用于跟踪决策模块根据目标坐标查找出包含该坐标的最优区域，最优判断方法为目标坐标离中心最近。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
一云台控制模块，与所述ARM控制处理器连接；
一摄像机控制模块，与所述云台控制模块连接，用于发送云台控制命令。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
一电源模块，与所述DSP控制处理器连接，用于为系统提供电源。
在其中一个实施例中，所述系统还包括：
一内存Flash存储模块，与所述DSP控制处理器连接。
需要说明的是，本发明跟踪装置有传感器采集模块、传感器信号融合分析模块、图像信号采集模块、图像分析模块、跟踪决策模块，以及拍摄控制模块组成，主机采用ARM+DSP架构，其中传感器信号融合分析模块与图像分析模块基于DSP设计，其他基于ARM设计，其中传感器选用测距功能的传感器，传感器信号融合分析模块主要对多路传感器信号进行融合分析。
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种物联网录播跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：
对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；
控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；
将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；
根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域的步骤包括：
通过按键开启标定模式，控制传感器模块和图像信号采集模块同时启动工作；
通过分析模块判断标定人是否在目标区域移动，当分析模块感应到标定人静止超过30秒时，开始标定区域的角点，并重复多次操作，形成一个4点区域；
分析标定区域，若标定信息来源都是距离传感器，则区域标定与传感器感应区域，否则标定为图像感应区域；
如果标定的4个角点来源不统一，则重新标定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位的步骤包括：
当区域标定完成后，控制将区域与摄像机云台进行匹配，以控制摄像机跟踪，区域匹配采用5点匹配法；
选用标定区域的外接矩形区域，定义坐标分别为（x1,y1) ,(x1,y2), (x2,y1),(x2,y2) ,同时计算中心坐标定义为 (x0,y0)；
标定人移动到 （x0,y0) ，转到摄像机记录此时的垂直角度v0,水平角度h0；
标定人移动到 （x1,y1),（x1,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h1；
标定人移动到 （x2,y1),（x2,y2) ，转到摄像机记录二者平均水平角度h2。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位计算公式为：
摄像机水平转角h =(atan( x -x0)/(x1-x0) × tan(h1-h0) )+ atan( x -x0)/(x2-x0) ×tan(h2-h0))/2；
摄像机水平转角v =(atan( y-y0)/(y1-y0) × tan(v1-v0) )+ atan( x -x0)/(y2-y0) ×tan(v2-v0))/2 ；其中，atan 为反正切函数，tan为正切函数。
5.一种物联网录播跟踪装置，其特征在于，所述装置包括：
区域标定模块，用于对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；
控制模块，用于控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；
区域匹配模块，用于将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；
跟踪模块，用于根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。
6.一种物联网录播跟踪系统，其特征在于，所述系统包括：
ARM控制处理器；
与所述ARM控制处理器连接的DSP控制处理器；
与所述DSP控制处理器连接的传感器采集模块，用于对传感器信号进行采集；
与所述DSP控制处理器连接的图像信号采集模块，用于对图像信号进行采集；
与所述图像信号采集模块连接的图像分析模块，用于对图像信号进行分析。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
跟踪决策模块，与所述ARM控制处理器连接，用于跟踪决策模块根据目标坐标查找出包含该坐标的最优区域，最优判断方法为目标坐标离中心最近。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
一云台控制模块，与所述ARM控制处理器连接；
一摄像机控制模块，与所述云台控制模块连接，用于发送云台控制命令。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
一电源模块，与所述DSP控制处理器连接，用于为系统提供电源。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
一内存Flash存储模块，与所述DSP控制处理器连接。
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| PB01 | Publication | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20230829 Address after: Room 501, Building 3, Vanke Xingcheng Commercial Center, Shangxing Road, Shangxing Community, Xinqiao Street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518100 Applicant after: Shenzhen Huazi Supercomputing Technology Co.,Ltd. Address before: 516000 Tea Garden Industrial Park, Qiuchangjiangjun Road, Huiyang District, Huizhou City, Guangdong Province Applicant before: GUANGDONG ZIGSUN TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171229 |