CN108076281A - 一种自动聚焦方法及ptz摄像机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种自动聚焦方法及PTZ摄像机，所述方法应用于PTZ摄像机，方法包括：基于预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距；所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程；所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面；基于所述目标物距、所述PTZ摄像机的当前倍率和预设关系表，确定所述PTZ摄像机的聚焦马达的位置信息，所述预设关系表中记录有所述PTZ摄像机的镜头的焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系；将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置。应用本发明实施例，使得PTZ摄像机能够快速自动聚焦。

Description

一种自动聚焦方法及PTZ摄像机
技术领域
本发明涉及光学摄像技术领域，特别是涉及一种自动聚焦方法及PTZ摄像机。
背景技术
目前，在拍照过程中，为了获取清晰的图像，PTZ(Pan/Tilt/Zoom，云台全方位)摄像机常常需要对待拍摄的物体进行自动聚焦，以使PTZ摄像机中镜头的焦点落在图像传感器(例如CMOS图像传感器)上。其中，焦点是指平行光线经镜头折射后的会聚点。
现有技术中，为了实现自动聚焦，PTZ摄像机需要多次调节镜头中聚焦马达的位置，并利用清晰度评价函数，对各个位置下的待拍摄的物体进行清晰度评估分析，获得各个位置对应的清晰度值；再利用盲人爬山搜索算法，在各个位置上来回搜索，以获得最大清晰度值所对应的位置，进而将聚焦马达移动到该位置，完成自动聚焦。
但是该种自动聚焦的方式，聚焦速度慢，无法实现快速聚焦。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种自动聚焦方法及PTZ摄像机，以实现快速聚焦。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动聚焦方法，应用于云台全方位PTZ摄像机，所述方法可以包括：
基于预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距；其中，所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程；所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面；
基于所述目标物距、所述PTZ摄像机的当前倍率和预设关系表，确定所述PTZ摄像机的聚焦马达的位置信息，其中，所述预设关系表中记录有所述PTZ摄像机的镜头的焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系；
将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置。
可选地，构建所述空间物距模型的步骤可以包括：
确定所述PTZ摄像机所监控的参考监控平面；
确定所述参考监控平面上至少三个目标点的空间坐标；
基于各个目标点的空间坐标，计算所述参考监控平面的空间平面方程，以构建所述空间物距模型。
可选地，确定所述参考监控平面上任一目标点的空间坐标的步骤可以包括：
获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离，其中，所述空间直角坐标系的原点为所述PTZ摄像机的旋转轴的交点；
获得所述PTZ摄像机的镜头在所述空间直角坐标系中的位置信息；
根据所述距离和所述位置信息，计算当前目标点的空间坐标。
可选地，所述获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离的步骤可以包括：
在预设倍率下，利用反差式自动聚焦算法计算实现聚焦当前目标点时的聚焦马达的位置信息；
基于所述预设倍率、所述实现聚焦所述目标点的聚焦马达的位置信息和所述预设关系表，计算当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离。
可选地，所述空间直角坐标系包括X轴、Y轴和Z轴；
所述位置信息包括：
所述PTZ摄像机的镜头与所述空间直角坐标系的Z轴所形成的第一夹角，以及与所述空间直角坐标系的X轴所形成的第二夹角。
第二方面，本发明实施例还提供了一种PTZ摄像机，所述PTZ摄像机可以包括：
构建模块，用于构建空间物距模型；
计算模块，用于基于所述构建模块所预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距；其中，所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程；所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面；
确定模块，用于基于所述目标物距、所述PTZ摄像机的当前倍率和预设关系表，确定所述PTZ摄像机的聚焦马达的位置信息，其中，所述预设关系表中记录有所述PTZ摄像机的镜头的焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系；
驱动模块，用于将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置。
可选地，所述构建模块可以包括：
第一确定子模块，用于确定所述PTZ摄像机所监控的参考监控平面；
第二确定子模块，用于确定所述参考监控平面上至少三个目标点的空间坐标；
计算子模块，用于基于各个目标点的空间坐标，计算所述参考监控平面的空间平面方程，以构建所述空间物距模型。
可选地，所述第二确定子模块可以包括：
第一获得单元，用于获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离，其中，所述空间直角坐标系的原点为所述PTZ摄像机的旋转轴的交点；
第二获得单元，用于获得所述PTZ摄像机的镜头在所述空间直角坐标系中的位置信息；
计算单元，用于根据所述距离和所述位置信息，计算当前目标点的空间坐标。
可选地，所述第一获得单元具体用于：
在预设倍率下，利用反差式自动聚焦算法计算实现聚焦当前目标点时的聚焦马达的位置信息；
基于所述预设倍率、所述实现聚焦所述目标点的聚焦马达的位置信息和所述预设关系表，计算当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离。
可选地，所述构建模块所构建的空间直角坐标系包括X轴、Y轴和Z轴；
所述位置信息包括：
所述PTZ摄像机的镜头与所述构建模块所构建的空间直角坐标系的Z轴所形成的第一夹角，以及与所述构建模块所构建的空间直角坐标系的X轴所形成的第二夹角。
在本发明实施例中，可以根据预先构建的空间物距模型，计算PTZ摄像机的镜头在任意角度下到目标监控平面的目标物距，从而可以根据预先存储的预设关系表，获得所述目标物距和所述PTZ摄像机的当前倍率下所对应的聚焦马达的位置信息，实现快速聚焦。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自动聚焦方法的流程图；
图2为本发明实施中预设关系表所记录的物距、倍率和焦点三者之间的关系曲线示意图；
图3为本发明实施例中所构建的空间直角坐标系的示意图；
图4为图3所示的空间直角坐标系的XOY平面的示意图；
图5为图3所示的空间直角坐标系的XOZ平面的示意图；
图6为图3所示的空间直角坐标系中的参考监控平面的示意图；
图7为图3所示的空间直角坐标系中的目标点N的示意图；
图8为本发明实施例提供的一种PTZ摄像机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员可以理解的是，为了实现对较大范围的场景进行监控，PTZ(Pan/Tilt/Zoom，云台全方位)摄像机常常需要在水平方向和垂直方向进行旋转。而当所述PTZ摄像机发生转动时，需要重新对待拍摄的物体进行自动聚焦，以获得清晰的图像。
现有技术中，为了重新对待拍摄的物体进行自动聚焦，在拍摄过程中常需要通过背景技术中所描述的一系列操作及算法来实现自动聚焦。但是由于多次调节聚焦马达位置、利用清晰度评价函数进行清晰度评估分析和利用盲人爬山搜索算法搜索最大清晰度值所对应的聚焦马达的位置等操作，会花费较多的时间，因此该种自动聚焦方式会导致聚焦的速度较慢。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自动聚焦方法及PTZ摄像机。
下面首先对本发明实施例提供的自动聚焦方法进行说明。
需要说明的是，执行本发明实施例提供的自动聚焦方法的执行主体为PTZ摄像机。另外，实现本发明实施例提供的自动聚焦方法的功能软件可以为设置于PTZ摄像机中的专门的自动聚焦软件，也可以为设置于PTZ摄像机中的现有自动聚焦软件中的功能插件，这都是合理的。其中，所述PTZ摄像机包括但并不局限于球型摄像机。
参见图1，本发明实施例提供的自动聚焦方法可以包括如下步骤：
S101：基于预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距；其中，所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程；所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面；
需要说明的是，在PTZ摄像机的具体应用中，当所述PTZ摄像机发生转动时(即所述PTZ摄像机的镜头发生转动时)，所述PTZ摄像机所监控的区域发生了改变，但是所述PTZ摄像机旋转到任意角度所监控的区域常常都是处于同一平面。
举例而言，在预设的第一时间段，利用PTZ摄像机对小区入口车道进行监控；在预设的第二时间段，利用所述PTZ摄像机对小区入口的左边车道进行监控。可以理解的是，小区入口车道与其的左边车道通常是位于同一平面上，或者存在略微夹角。
另外，当所述PTZ摄像机从监控小区入口车道所对应的角度，转动到监控小区入口的左边车道所对应的角度时，所述PTZ摄像机的镜头发生了移动，则所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距很可能也发生了改变。
因此，可以根据预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的距离，即计算目标物距。其中，由于所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程，且所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面(所述等效平面是指与所述目标监控平面重合的平面，或者与所述目标监控平面有略微夹角的平面)，因此可以利用点到平面的计算方法，计算所述镜头到所述参考监控平面的距离，当然并不局限于此。
S102：基于所述目标物距、所述PTZ摄像机的当前倍率和预设关系表，确定所述PTZ摄像机的聚焦马达的位置信息，其中，所述预设关系表中记录有所述PTZ摄像机的镜头的焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系；
本领域技术人员可以理解的是，可以利用现有技术，在利用所述PTZ摄像进行正式拍摄前，计算获得清晰图像时(即焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时)，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系，并将所述对应关系存储到所述PTZ摄像机的预设关系表中。
例如，在构建预设关系表的阶段，设定所述PTZ摄像机的镜头的倍率(即所述PTZ摄像机中变倍马达的位置)不变，利用如背景技术所述的清晰度评价函数和盲人爬山搜索算法，计算在各个物距下获得清晰图像时的聚焦马达的位置；并将此时倍率下，各个物距所对应的聚焦马达的位置信息存储至预设关系表中。然后，改变所述PTZ摄像机的镜头的倍率，并在改变得到的倍率下，利用如背景技术所述的清晰度评价函数和盲人爬山搜索算法，计算在各个物距下获得清晰图像时的聚焦马达的位置；并将此时倍率下，各个物距所对应的聚焦马达的位置信息存储至预设关系表中，从而构建得到预设关系表。
为了方便对所构建得到的预设关系表进行说明，可以根据所述预设关系表，整理出如图2所示的物距、倍率和聚焦马达位置三者关系的曲线图。
如图2所示，图2的横坐标为倍率Z，其中，所述PTZ摄像机的镜头的当前倍率位于最大倍率和最小倍率之间；纵坐标为聚焦马达位置F。当物距L为L1时，得到倍率和聚焦马达位置之间的关系曲线L＝L1，即物距为L1时Z和F的关系曲线；当物距L为L2时，得到倍率和聚焦马达位置之间的关系曲线L＝L2，即物距为L2时Z和F的关系曲线；当物距L为L3时，得到倍率和聚焦马达位置之间的关系曲线L＝L3，即物距为L3时Z和F的关系曲线。
因此，结合图2可知，在利用所述PTZ摄像机进行正式拍摄时，在聚焦过程中获得目标物距＝L1和当前倍率＝Z1后，可快速的获得聚焦马达的位置信息为F1；在聚焦过程中获得目标物距＝L1和当前倍率＝Z2后，可快速的获得聚焦马达的位置信息为F2，极大地提高了获得聚焦马达的位置信息的速度。
需要说明的是，所述PTZ摄像机的当前倍率是指当前镜头的焦距与该镜头的最小焦距的比值，且该比值为所述PTZ摄像机中变倍马达的位置，此为现有技术，在此不做详述。
S103：将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置。
其中，在获得所述聚焦马达的位置信息后，即可将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置，实现快速聚焦。也就是说，此时所述PTZ摄像机可以采集到清晰的监控图像。
在本发明实施例中，可以根据预先构建的空间物距模型，计算PTZ摄像机的镜头在任意角度下到目标监控平面的目标物距，从而可以根据预先存储的预设关系表，获得所述目标物距和所述PTZ摄像机的当前倍率下所对应的聚焦马达的位置信息，实现快速聚焦。
下面结合图3至图6，对本发明实施例中构建所述空间物距模型的方式进行说明。
在本发明的一个具体实施例中，构建所述空间物距模型的步骤可以包括：
步骤一：确定所述PTZ摄像机所监控的参考监控平面；
可以理解的是，由于PTZ摄像机常用于对监控区域进行监控，因此当所述PTZ摄像机安装完毕后，所述PTZ摄像机可以将当前所监控到的监控区域(例如小区入口车道)确定为参考监控平面。
另外，由于所述PTZ摄像机常会在水平方向和垂直方向进行转动，因此可以将所述PTZ摄像机在水平方向转动的转轴和在垂直方向转动的转轴的交点，作为空间直角坐标系的原点来构建空间直角坐标系，其中，所构建的空间直角坐标系可如图3所示。
参见图3，图中包括X轴、Y轴和Z轴，设定Z轴与所监控的参考监控平面垂直，且所述PTZ摄像机可以绕所述Z轴在水平方向进行转动。设定X轴与所监控的参考监控平面平行，且所述PTZ摄像机可以绕所述X轴在垂直方向进行转动。设定所述Y轴也与所监控的参考监控平面平行，且所述Y轴的正方向与所述X轴的正方向成90度夹角。参见图4，设定所述X轴的正方向为水平角度P＝0度，则所述Y轴的正方向为水平角度P＝90度，所述述X轴的负方向为水平角度P＝180度，所述Y轴的负方向为水平角度P＝270度，则所述X轴的正方向为水平角度P＝0度的同时，也为水平角度P＝360度。参见图5，设定所述Z轴的正方向为垂直角度T＝90度；设定所述Z轴的负方向为垂直角度T＝-90度；并设定垂直角度T＝0度为垂直于Z轴，且经过原点O的任意方向角，例如X轴的正方向也为垂直角度T＝0度，Y轴的正方向也为垂直角度T＝0度。
步骤二：确定所述参考监控平面上至少三个目标点的空间坐标；
可以理解的是，在确定空间直角坐标系后，从而可以利用所建立空间直角坐标系，确定所确定的所述参考监控平面上至少三个目标点的空间坐标，参见图6，本领域技术人员预先在参考监控平面ABCD上标定的三个目标点M、N和P，且本领域技术人员可以预先确定好所标定的三个目标点在所建立的空间直角坐标系的空间坐标，并输入至所述PTZ摄像机，这是合理的。
步骤三：基于各个目标点的空间坐标，计算所述参考监控平面的空间平面方程，以构建所述空间物距模型。
举例而言，在确定所述PTZ摄像机所监控的参考监控平面后，例如确定小区入口车道所在平面为参考监控平面ABCD后，确定所述参考监控平面ABCD上至少三个目标点的空间坐标分别为M(x1，y1，z1)、N(x2，y2，z2)和P(x3，y3，z3)。再利用所述至少三个目标点的空间坐标，代入空间平面方程：A(x)+B(y)+C(z)+D＝0，即可计算出A、B、C和D的值，获得参考监控平面方程，此为常用数学计算方法，在此不对具体计算过程进行具体描述。
另外，由数学知识可知，当需要通过三个目标点的空间坐标计算空间平面方程时，所述三个目标点不在同一直线上，即本领域技术人员所标定的三个目标点不在同一直线上。
当然，所述参考监控平面上的所标定的三个目标坐标点的空间坐标也可以是计算得到的。其中，计算所述参考监控平面上任一目标点的空间坐标的步骤可以包括：
获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离，其中，所述空间直角坐标系的原点为所述PTZ摄像机的旋转轴的交点；
获得所述PTZ摄像机的镜头在所述空间直角坐标系中的位置信息；
根据所述距离和所述位置信息，计算当前目标点的空间坐标。
可以理解的是，当需要计算参考监控平面上的任意一个目标点的空间坐标时，需要首先获得该目标点到PTZ摄像机的镜头的距离。其中，可以根据此时所述PTZ摄像机的当前倍率，以及能够清晰拍到所述目标点时所述聚焦马达的位置信息，在预设关系表中查找得到当前目标点到PTZ摄像机的镜头的距离。其中，在一种实现方式中，可以在预设倍率下，利用反差式自动聚焦算法计算实现聚焦当前目标点时的聚焦马达的位置信息，此为现有计算方式，在此不对具体的计算过程进行详述。
另外，由于所述PTZ摄像机常常是根据技术人员所设定的转动规则进行转动的，例如在第一时间段，所述PTZ摄像机根据转动规则转动到第一目标位置；在第二时间段，所述PTZ摄像机根据转动规则转动到第二目标位置。因此，可以根据预先设定的转动规则，获得所述PTZ摄像机的镜头在预先构建的空间直角坐标系中的位置信息。
其中，所述位置信息可以是所述PTZ摄像机的镜头在所建立的空间直角坐标系中的坐标信息；也可以是所述PTZ摄像机的镜头与所述空间直角坐标系的Z轴所形成的第一夹角，以及与所述空间直角坐标系的X轴所形成的第二夹角，这都是合理的。
当所获得的是镜头的坐标信息时，可以利用所述镜头到当前目标点的距离，等于在预设关系表中查找得到当前目标点到PTZ摄像机的镜头的距离的原理，结合计算两点之间的距离的计算公式，计算得到所述当前目标点的空间坐标。
当所获得的是镜头与所述空间直角坐标系的Z轴所形成的第一夹角，以及与所述空间直角坐标系的X轴所形成的第二夹角时，可以参见图7对所述当前目标点的空间坐标进行计算。如图7所示，假设当前目标点为N(x2，y2，z2)点，获得所述当前目标点N和原点O之间两者距离的线段LON与所述Z轴所形成的第一夹角a，与所述X轴所形成的第二夹角b，因此可以计算得到z2＝cosa×LON，x2＝sina×cosb×LON，y2＝sina×sinb×LON，从而获得当前目标点N的空间坐标为N(x2，y2，z2)。
相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种PTZ摄像机，所述PTZ摄像机可以包括：
构建模块801，用于构建空间物距模型；
计算模块802，用于基于所述构建模块801所预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距；其中，所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程；所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面；
确定模块803，用于基于所述目标物距、所述PTZ摄像机的当前倍率和预设关系表，确定所述PTZ摄像机的聚焦马达的位置信息，其中，所述预设关系表中记录有所述PTZ摄像机的镜头的焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系；
驱动模块804，用于将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置。
在本发明实施例中，可以根据预先构建的空间物距模型，计算PTZ摄像机的镜头在任意角度下到目标监控平面的目标物距，从而可以根据预先存储的预设关系表，获得所述目标物距和所述PTZ摄像机的当前倍率下所对应的聚焦马达的位置信息，实现快速聚焦。
可选地，所述构建模块801可以包括：
第一确定子模块，用于确定所述PTZ摄像机所监控的参考监控平面；
第二确定子模块，用于确定所述参考监控平面上至少三个目标点的空间坐标；
计算子模块，用于基于各个目标点的空间坐标，计算所述参考监控平面的空间平面方程，以构建所述空间物距模型。
可选地，所述第二确定子模块包括：
第一获得单元，用于获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离，其中，所述空间直角坐标系的原点为所述PTZ摄像机的旋转轴的交点；
第二获得单元，用于获得所述PTZ摄像机的镜头在所述空间直角坐标系中的位置信息；
计算单元，用于根据所述距离和所述位置信息，计算当前目标点的空间坐标。
可选地，所述第一获得单元具体用于：
在预设倍率下，利用反差式自动聚焦算法计算实现聚焦当前目标点时的聚焦马达的位置信息；
基于所述预设倍率、所述实现聚焦所述目标点的聚焦马达的位置信息和所述预设关系表，计算当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离。
可选地，所述构建模块801所构建的空间直角坐标系包括X轴、Y轴和Z轴；
所述位置信息包括：
所述PTZ摄像机的镜头与所述构建模块801所构建的空间直角坐标系的Z轴所形成的第一夹角，以及与所述构建模块801所构建的空间直角坐标系的X轴所形成的第二夹角。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动聚焦方法，其特征在于，应用于云台全方位PTZ摄像机，包括：
基于预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距；其中，所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程；所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面；
基于所述目标物距、所述PTZ摄像机的当前倍率和预设关系表，确定所述PTZ摄像机的聚焦马达的位置信息，其中，所述预设关系表中记录有所述PTZ摄像机的镜头的焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系；
将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述空间物距模型的步骤包括：
确定所述PTZ摄像机所监控的参考监控平面；
确定所述参考监控平面上至少三个目标点的空间坐标；
基于各个目标点的空间坐标，计算所述参考监控平面的空间平面方程，以构建所述空间物距模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述参考监控平面上任一目标点的空间坐标的步骤包括：
获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离，其中，所述空间直角坐标系的原点为所述PTZ摄像机的旋转轴的交点；
获得所述PTZ摄像机的镜头在所述空间直角坐标系中的位置信息；
根据所述距离和所述位置信息，计算当前目标点的空间坐标。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离，包括：
在预设倍率下，利用反差式自动聚焦算法计算实现聚焦当前目标点时的聚焦马达的位置信息；
基于所述预设倍率、所述实现聚焦所述目标点的聚焦马达的位置信息和所述预设关系表，计算当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述空间直角坐标系包括X轴、Y轴和Z轴；
所述位置信息包括：
所述PTZ摄像机的镜头与所述空间直角坐标系的Z轴所形成的第一夹角，以及与所述空间直角坐标系的X轴所形成的第二夹角。
6.一种PTZ摄像机，其特征在于，包括：
构建模块，用于构建空间物距模型；
计算模块，用于基于所述构建模块所预先构建的空间物距模型，计算所述PTZ摄像机的镜头到所监控的目标监控平面的目标物距；其中，所述空间物距模型中记录有参考监控平面的空间平面方程；所述参考监控平面为所述目标监控平面的等效平面；
确定模块，用于基于所述目标物距、所述PTZ摄像机的当前倍率和预设关系表，确定所述PTZ摄像机的聚焦马达的位置信息，其中，所述预设关系表中记录有所述PTZ摄像机的镜头的焦点落在所述PTZ摄像机的图像传感器上时，物距、倍率和聚焦马达位置的对应关系；
驱动模块，用于将所述聚焦马达驱动到所述位置信息所对应的位置。
7.根据权利要求6所述的PTZ摄像机，其特征在于，所述构建模块包括：
第一确定子模块，用于确定所述PTZ摄像机所监控的参考监控平面；
第二确定子模块，用于确定所述参考监控平面上至少三个目标点的空间坐标；
计算子模块，用于基于各个目标点的空间坐标，计算所述参考监控平面的空间平面方程，以构建所述空间物距模型。
8.根据权利要求7所述的PTZ摄像机，其特征在于，所述第二确定子模块包括：
第一获得单元，用于获得在空间直角坐标系中当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离，其中，所述空间直角坐标系的原点为所述PTZ摄像机的旋转轴的交点；
第二获得单元，用于获得所述PTZ摄像机的镜头在所述空间直角坐标系中的位置信息；
计算单元，用于根据所述距离和所述位置信息，计算当前目标点的空间坐标。
9.根据权利要求8所述的PTZ摄像机，其特征在于，所述第一获得单元具体用于：
在预设倍率下，利用反差式自动聚焦算法计算实现聚焦当前目标点时的聚焦马达的位置信息；
基于所述预设倍率、所述实现聚焦所述目标点的聚焦马达的位置信息和所述预设关系表，计算当前目标点到所述PTZ摄像机的镜头的距离。
10.根据权利要求8所述的PTZ摄像机，其特征在于，所述构建模块所构建的空间直角坐标系包括X轴、Y轴和Z轴；
所述位置信息包括：
所述PTZ摄像机的镜头与所述构建模块所构建的空间直角坐标系的Z轴所形成的第一夹角，以及与所述构建模块所构建的空间直角坐标系的X轴所形成的第二夹角。
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