CN113422901B - 一种摄像机对焦方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

一种摄像机对焦方法，包括：基于拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数得到对焦参数，使用对焦参数实现摄像机的自动对焦；对焦完成后，摄像机对拍摄目标进行拍摄。无需标靶人员或标靶根据调测结果在目标区域内多次移动，避免了因标靶人员或标靶在目标区域内移动而导致影响正常交通的弊端，同时节省了人力成本，提高了对焦速度。

Description

一种摄像机对焦方法及相关设备

技术领域

本申请涉及智能安防领域，尤其涉及一种摄像机对焦方法及相关设备。

背景技术

传统的摄像机对焦过程中，安装人员位于摄像机架设杆顶端，作为参考目标的标靶人员位于目标区域，或者也可使用标靶代替标靶人员使其位于目标区域，调测人员位于地面的计算设备旁，其中计算设备与摄像机通信连接。对焦过程为，调测人员通过与安装人员反复确认工勘信息，使标靶人员或标靶在目标区域内移动，调测人员基于实际成像效果调整聚焦参数。当更换拍摄场景或拍摄目标时，需要重新对摄像机进行对焦，即重新重复上述对焦过程。

上述摄像机对焦过程，需要标靶人员或标靶在目标区域内移动，为目标区域的正常交通带来了不便，而且对焦过程操作繁琐，消耗了较多的时间成本及人力成本。

发明内容

本申请公开了一种摄像机对焦方法及相关设备，所述方法操作便捷、节省人力、对焦速度快。

第一方面，本申请提供了一种摄像机对焦方法，其中摄像机的空间姿态固定，方法包括：获取拍摄目标的预估高度和所述摄像机的视野参数；所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度或所述摄像机的拍摄视野张角；基于所述拍摄目标的预估高度和所述摄像机的视野参数得到对焦参数，使用所述对焦参数实现所述摄像机对焦；对焦完成后，所述摄像机对所述拍摄目标进行拍摄。

可以看到，只需获取拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数，摄像机即可基于拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数实现自动对焦。相对于传统方法，本申请无需标靶人员或移动标靶的人员在目标区域内移动，避免了因标靶人员或移动标靶的人员在目标区域内移动影响目标区域的交通状况的弊端，同时操作简便，节省了人力，提高了对焦速度。

基于第一方面，在可能的实现方式中，所述对焦完成后，所述拍摄目标的物距位于最大物距和最小物距之间，其中，所述最大物距为所述摄像机拍摄视野中远处位置对应的物距，所述最小物距为所述摄像机拍摄视野中近处位置对应的物距。

可以理解，拍摄目标是位于拍摄视野中的某一位置，因此对焦完成后，拍摄目标的物距位于最大物距和最小物距之间。

基于第一方面，在可能的实现方式中，所述基于所述拍摄目标的预估高度和所述摄像机的视野参数得到对焦参数，使用所述对焦参数实现所述摄像机对焦，包括：确定所述最大物距和所述最小物距；根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距；根据所述拍摄目标的物距，确定所述对焦参数；根据所述对焦参数实现所述摄像机对焦。

可以理解，摄像机首先确定最大物距和最小物距，然后基于最大物距、最小物距、视野参数和拍摄目标的预估高度，确定出拍摄目标的物距，再根据拍摄目标的物距确定对焦参数，最后根据对焦参数实现对焦。整个过程都由摄像机自动完成，无需人工介入，节省了人力，提高了对焦速度。

基于第一方面，在可能的实现方式中，所述确定所述最大物距和所述最小物距，包括：调节所述摄像机中的聚焦电机的位置，使得所述摄像机分别聚焦在所述拍摄视野中的所述远处位置和所述近处位置，从而分别获得所述聚焦电机的第一位置和所述聚焦电机的第二位置；根据所述第一位置确定所述最大物距，以及，根据所述第二位置确定所述最小物距。

可以看到，摄像机通过试探聚焦的方法确定最大物距和最小物距，即，摄像机通过调节聚焦电机的位置，使得摄像机分别聚焦在拍摄视野中的远处位置和近处位置，并分别记录聚焦在远处位置时聚焦电机的第一位置和聚焦在近处位置时聚焦电机的第二位置，分别根据第一位置和第二位置获得最大物距和最小物距。从而摄像机进一步根据获取的拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数，确定出对焦参数，使用对焦参数实现对焦。摄像机整个对焦过程均是自动完成，对焦过程简捷、快速，节省人力。

基于第一方面，在可能的实现方式中，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度的情况下，所述根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距，包括：根据所述摄像机的架设高度、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的拍摄视野张角；根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

基于第一方面，在可能的实现方式中，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的拍摄视野张角的情况下，所述根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距，包括：根据所述摄像机的拍摄视野张角、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的架设高度；根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

第二方面，本申请提供了一种摄像机，所述摄像机的空间姿态固定，包括：获取单元，用于获取拍摄目标的预估高度和所述摄像机的视野参数；所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度或所述摄像机的拍摄视野张角；对焦单元，用于基于所述拍摄目标的预估高度和所述摄像机的视野参数得到对焦参数，使用所述对焦参数实现所述摄像机对焦；拍摄单元，用于对焦完成后，对所述拍摄目标进行拍摄。

基于第二方面，在可能的实现方式中，所述对焦完成后，所述拍摄目标的物距位于最大物距和最小物距之间，其中，所述最大物距为所述摄像机拍摄视野中远处位置对应的物距，所述最小物距为所述摄像机拍摄视野中近处位置对应的物距。

基于第二方面，在可能的实现方式中，所述对焦单元用于：确定所述最大物距和所述最小物距；根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距；根据所述拍摄目标的物距，确定所述对焦参数；根据所述对焦参数实现所述摄像机对焦。

基于第二方面，在可能的实现方式中，所述对焦单元用于：调节所述摄像机中的聚焦电机的位置，使得所述摄像机分别聚焦在所述拍摄视野中的所述远处位置和所述近处位置，从而分别获得所述聚焦电机的第一位置和所述聚焦电机的第二位置；根据所述第一位置确定所述最大物距，以及，根据所述第二位置确定所述最小物距。

基于第二方面，在可能的实现方式中，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度的情况下，所述对焦单元用于：根据所述摄像机的架设高度、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的拍摄视野张角；根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

基于第二方面，在可能的实现方式中，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的拍摄视野张角的情况下，所述对焦单元用于：根据所述摄像机的拍摄视野张角、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的架设高度；根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

上述摄像机的各个功能单元具体用于实现第一方面或第一方面的任一实现方式所述的方法。

第三方面，本申请提供了一种摄像机，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于调用所述存储器中存储的指令执行第一方面或第一方面的任一实现方式所述的方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机存储介质，包括程序指令，当所述程序指令运行在处理器上时，使得所述处理器执行第一方面或第一方面的任一实现方式所述的方法。

第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序指令，当该计算机程序产品被处理器执行时，处理器执行前述第一方面所述方法。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述第一方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机程序产品并在处理器上执行该计算机程序产品，以实现第一方面或第一方面的任一可能实施方式中所述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请提供的一种示例图；

图2为本申请提供的一种摄像机的部分结构示意图；

图3为本申请提供的一种摄像机对焦方法的流程示意图；

图4为本申请提供的一种示例图；

图5为本申请提供的一种摄像机结构示意图；

图6为本申请提供的又一种摄像机结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

为了便于理解，先对本申请涉及的名词进行介绍。

摄像机的空间姿态，指的是摄像机的位置和朝向，摄像机的空间姿态固定指的是摄像机的位置固定(摄像机在物理世界中的地理坐标固定不变)和朝向固定。

架设杆，指的是直接与摄像机相作用的物体，或者说，是直接承载摄像机的物体。本申请中，架设杆指的是垂直于地面的，在后续实施例中，也是以垂直于地面的架设杆为例进行描述的。因此，摄像机与架设杆之间的夹角，指的是摄像机与垂直于地面的架设杆之间的夹角。但是，在实际应用中，架设杆可以是平行于地面的，简称“水平架设杆”，若摄像机架设在水平架设杆上，摄像机与水平架设杆之间存在作用点/连接点，则摄像机与经过作用点/连接点且与地面垂直的线段之间的夹角，等同于上述的“摄像机与垂直于地面的架设杆之间的夹角”。

视场角，指的是以摄像机的镜头为顶点，以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角。视场角可分为物方视场角和像方视场角，本申请中的拍摄视野张角即是物方视场角。为了便于理解和描述，拍摄视野张角可用两条边缘线来表示，其中，将较远视野所在的边缘线称为上边缘线，将较近视野所在的边缘线称为下边缘线。

摄像机与架设杆之间的夹角，具体指的是拍摄视野的下边缘线与架设杆之间的夹角。若摄像机架设在水平架设杆上，则拍摄视野的下边缘线与经过作用点/连接点且与地面垂直的线段之间的夹角，等同于“摄像机与垂直于地面的架设杆之间的夹角”。

为了便于理解，以图1所示的示例图为例，解释说明各个名词的含义。参见图1所示，图1为本申请提供的一种场景示例图，图1中，CO表示地面，AO表示架设杆(垂直于地面的)，摄像机固定在架设杆上，AB表示摄像机拍摄视野的下边缘线，AC表示摄像机拍摄视野的上边缘线，则∠BAC表示摄像机的拍摄视野张角，∠OAB表示摄像机与架设杆之间的夹角。图1仅仅是本申请提供的一种示例，并不构成对本申请场景的限定。

下面介绍本申请涉及的应用场景。

摄像机，用于拍摄视野范围内的目标。在一种应用场景中，摄像机通过对经过某卡口的人的脸部进行拍摄，从而统计出经过该卡口的人的数量，实现对该卡口人流量的统计；在又一种应用场景中，摄像机通过拍摄经过某卡口的车辆的车牌，从而实现对车牌的检测、识别，等等。

可选的，摄像机可以将拍摄的图像或视频通过网络发送至服务器，其中拍摄的图像或视频中包括目标，服务器接收到摄像机发送的图像或视频后，对图像或视频进行处理，获得处理结果，如果需要的话，服务器还可以将处理结果下发至摄像机，摄像机根据处理结果执行相应操作；可选的，摄像机也可以自身对拍摄的图像或视频进行处理，获得处理结果，根据处理结果执行相应操作，或者，摄像机也可以将处理结果通过网络发送至服务器或其他终端设备，以便服务器或其他终端设备根据处理结果执行其他操作。

基于上述场景，本申请提供了一种摄像机200的部分结构示意图，参见图2所示。摄像机200的基本结构包括：镜头211及传感器212(镜头及传感器整个装置210)、编码处理器220、IPC主控板230(IPC主控板230包括主控制器231、处理器232和其他装置)等部件，其中的主控制器231通过控制线控制编码处理器220，由编码处理器220将传感器212采集的图像以视频信号的形式输入到IPC主控板230，IPC主控板230具有刺刀螺母连接器(bayonet nutconnector，BNC)视频输出、网络通讯接口、音频输入、音频输出、告警输出、告警输入、串口通讯接口等功能，IPC主控板230的处理器232可以通过串口通讯接口与外部设备连接。本领域技术人员可以理解，图2中示出的摄像机200的结构并不构成限定，实际可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。IPC是网络摄像机，本发明以IPC为例，但同样适用于其他类型的需要对焦的摄像机。

在上述场景中，使用摄像机对视野范围内的目标拍摄之前，需要对摄像机进行对焦。在对焦完成后，使用已对焦的摄像机对视野范围内的目标进行拍摄，以获得满足工勘要求的图像，其中工勘要求包括目标位于图像中位置的要求、目标大小的要求、目标像素的要求等等。

传统方法中，摄像机对焦过程需要标靶人员、安装人员和调测人员之间相互协调，多次调测，最终确定对焦参数。在摄像机对焦过程中，需要标靶人员在目标区域内移动，影响了目标区域的正常交通情况，且对焦过程繁琐，消耗较多的人力成本和时间成本。

本申请提供了一种摄像机对焦方法，参见图3所示，图3为本申请提供的一种摄像机对焦方法的流程示意图，该方法包括但不限于以下内容的描述。

S101、获取拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数。

摄像机的视野参数为摄像机的架设高度或摄像机的拍摄视野张角。其中，摄像机的架设高度也就是架设杆的高度，例如图4中摄像机的架设高度AO为H，摄像机的拍摄视野张角∠BAC为β。

拍摄目标的预估高度指的是拍摄目标的近似高度。比如在一种场景中，摄像机需要对人脸进行拍摄，则拍摄目标为人脸，拍摄目标的预估高度可以设置为大部分人的鼻子距离地面的高度所构成的集合中的某一值，或者说，大部分人的身高减去一固定数值(比如固定数值可以为5厘米或8厘米等)后所得的值所构成的集合中的某一值，或者也可以通过调查统计部分人的身高，然后计算出这部分人身高的平均值，再用平均值减去一固定数值(比如固定数值可以为5厘米或8厘米等)作为预估高度。又比如，在一种场景中，摄像机拍摄图像的目的是对车牌号进行识别，则拍摄目标为汽车的车牌，拍摄目标的预估高度为不同汽车车型的车牌距离地面的高度所构成的集合中的某一值，或者也可以将多个汽车车型的车牌距离地面的各个高度值取平均值作为预估高度。本申请中，可以根据摄像机拍摄图像的目的及实际应用场景，确定拍摄目标是什么，拍摄目标的预估高度可以根据拍摄目标及具体应用场景来具体设定，本申请对拍摄目标的预估高度的设定方法不做限定。

摄像机获取拍摄目标的预估高度和视野参数的方式，可以是从外部获取，也可以是从摄像机内部的闪存或其他存储器中获取。例如，一种方式可以是，摄像机通过计算设备获取拍摄目标的预估高度和视野参数，其中计算设备与摄像机通信连接；一种方式可以是，摄像机通过计算设备获取拍摄目标的预估高度，通过内部的闪存或存储器获取视野参数；一种方式可以是，摄像机在装配过程中，将拍摄目标的预估高度和视野参数输入至摄像机的存储设备中，因此摄像机可通过内部的存储设备直接获取拍摄目标的预估高度和视野参数，等等。

S102、基于拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数得到对焦参数，使用对焦参数实现摄像机对焦。

可选的，可以先基于拍摄目标的预估高度和视野参数，确定拍摄目标的物距，然后根据拍摄目标的物距确定对焦参数，使用对焦参数实现摄像机对焦。

A1，确定最大物距和最小物距。

最大物距为摄像机拍摄视野中远处位置对应的物距，最小物距为摄像机拍摄视野中近处位置对应的物距。其中，远处位置指的是摄像机拍摄视野中所关注区域中的远处位置，近处位置指的是摄像机拍摄视野中所关注区域中的近处位置，远处位置和近处位置通常指的是地面，若远处位置或近处位置所在的地面被人或树木或其他物体遮挡，则人的脚所在地面的位置或树木的根所在地面的位置或其它物体与地面接触的位置作为远处位置或近处位置。且所关注区域可近似看作摄像机的拍摄视野所覆盖的区域，摄像机拍摄远处位置的视线与摄像机拍摄近处位置的视线所构成的夹角可近似看作摄像机的拍摄视野张角。

确定最大物距和最小物距的方法是，通过自动调节或者人为控制调节摄像机中的聚焦电机的位置(改变聚焦电机的位置，实际改变的是像距的大小)，使得摄像机聚焦在拍摄视野中的不同位置上，使得不同位置的成像效果清晰。具体操作为，试探性地调节聚焦电机的位置，使摄像机聚焦在拍摄视野中的远处位置，此时保存聚焦电机的位置，设此时聚焦电机的位置为Lx1，即聚焦电机的第一位置；再次试探性地调节聚焦电机的位置，使摄像机聚焦在拍摄视野中的近处位置，再次保存聚焦电机的位置，设此时聚焦电机的位置为Lx2，即聚焦电机的第二位置；为达到使摄像机分别聚焦在远处位置和近处位置的目的，本申请对试探性调节聚焦电机的位置的次数不作限定。根据聚焦电机的第一位置L_x1，可根据公式(1)计算出远处位置对应的物距，即最大物距，根据聚焦电机的第二位置L_x2，根据公式(1)计算出近处位置对应的物距，即最小物距，其中，

1/d_x＝1/d_M+L_x*d_r/L_r-L_m*d_r/L_r (1)

其中，

d_r＝1/d_m-1/d_M (2)

L_r＝L_M-L_m (3)

公式(3)中，L_M为聚焦电机的最大位置，L_m为聚焦电机的最小位置，L_M和L_m均为摄像机内部的已知参数，L_x1和L_x2均为介于聚焦电机的最大位置L_M和聚焦电机的最小位置L_m之间的数值，L_r为聚焦电机位置的范围长度；公式(2)中，d_M为聚焦电机的最大位置L_M对应的物距，d_m为聚焦电机的最小位置L_m对应的物距，d_M和d_m均为摄像机内部的已知参数；在公式(1)中，d_M和L_M为已知参数，d_r和L_r可根据公式(2)和公式(3)获得，因此公式(1)可看作是L_x与d_x的函数，L_x表示聚焦电机的位置，d_x表示物距，若L_x为输入，则d_x为输出，若d_x为输入，则L_x为输出，因此将L_x1输入公式(1)中，可获得最大物距d_x-max，将L_x2输入公式(1)中，可获得最小物距d_x-min。

因此，摄像机在此固定姿态下，成像视野的物距范围为d_x-max至d_x-min。实际拍摄目标位于远处位置与近处位置之间，拍摄目标对应的物距介于d_x-max与d_x-min之间。

A2，根据最大物距、最小物距、视野参数和拍摄目标的预估高度，确定拍摄目标的物距。

a、在视野参数为摄像机的架设高度的情况下，根据最大物距、最小物距、架设高度和拍摄目标的预估高度，确定拍摄目标的物距。

1)确定摄像机与架设杆之间的夹角α。

参考图4所示，图4中，B点表示拍摄视野中的近处位置，C点表示拍摄视野中的远处位置，则AB表示最小物距d_x-min，AC表示最大物距d_x-max，架设杆AO长度为H，线段AB、线段AO和线段BO构成直角三角形，则摄像机与架设杆之间的夹角α为

α＝arcos(H/d_x-min) (4)

2)确定摄像机的拍摄视野张角β。

在图4中，线段AC、线段AO和线段CO构成直角三角形，则摄像机的拍摄视野张角β为

β＝arccos(H/d_x-max)-α (5)

3)确定拍摄目标的物距d。

为了使拍摄目标尽可能地位于图像的中间位置区域，使图像尽可能地清晰，我们虚拟设定将需要对焦的拍摄目标设置于拍摄视野张角的角平分线所在的视线上，即，使虚拟设定摄像机的拍摄视野张角的角平分线所在的视线经过拍摄目标，为了便于理解，参见图4中所示，用高度为h的标靶表示虚拟设定的拍摄目标的预估高度，标靶的顶端表示虚拟设定的拍摄目标，线段AC与线段AB所构成的夹角为拍摄视野张角β，则拍摄视野张角β的角平分线经过标靶的顶端。

图4中，线段AD表示虚拟设定的拍摄目标的物距，线段DE为平行于地面的线段，则根据公式(6)可计算出线段AD的长度，即拍摄目标的物距d，

d＝(H-h)/cos(α+β/2) (6)

b、在视野参数为摄像机的拍摄视野张角的情况下，根据最大物距、最小物距、摄像机的拍摄视野张角和拍摄目标的预估高度，确定拍摄目标的物距。

首先，根据公式(7)和(8)可以计算出摄像机与架设杆之间的夹角α，然后根据公式(9)计算出摄像机的架设高度H，其中，

D_βc＝d_x-max*cos(β),D_βs＝d_x-max*sin(β) (7)

α＝arctan((D_βc-d_x-min)/D_βs) (8)

H＝d_x-min*cos(α) (9)

再根据摄像机与架设杆之间的夹角α以及摄像机的架设高度H，利用上述公式(6)确定拍摄目标的物距d。

A3，根据拍摄目标的物距，确定对焦参数，使用对焦参数实现摄像机对焦。

获得拍摄目标的物距d后，根据公式(1)中聚焦电机的位置L_x与物距d_x之间的函数，将拍摄目标的物距d输入公式(1)中，获得聚焦电机的位置L_x3，即获得对焦参数。摄像机根据L_x3的值，调节聚焦电机的位置，从而实现摄像机对焦。

S103、对焦完成后，摄像机对拍摄目标进行拍摄。

摄像机对焦完成后，可直接应用，即使用已对焦的摄像机对拍摄目标进行拍摄，其中，对焦完成后的物距位于最大物距d_x-max与最小物距d_x-min之间。

可以看到，实施本申请实施例，摄像机只需获取拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数，即可实现摄像机对焦。在整个摄像机对焦过程中，无需标靶人员或标靶根据调测结果在目标区域内多次移动，避免了因标靶人员或标靶在目标区域内移动而导致影响正常交通的弊端，同时节省了人力成本，提高了对焦速度。

参见图5，图5为本申请提供的一种摄像机500的结构示意图，摄像机500包括：

获取单元501，用于获取拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数；摄像机的视野参数为摄像机的架设高度或摄像机的拍摄视野张角；对焦单元502，用于基于拍摄目标的预估高度和摄像机的视野参数得到对焦参数，使用对焦参数实现摄像机对焦；拍摄单元503，用于对焦完成后，对拍摄目标进行拍摄。

在可能的实现方式中，对焦完成后，拍摄目标的物距位于最大物距和最小物距之间，其中，最大物距为摄像机拍摄视野中远处位置对应的物距，最小物距为摄像机拍摄视野中近处位置对应的物距。

在可能的实现方式中，对焦单元502用于：确定最大物距和最小物距；根据最大物距、最小物距、视野参数和拍摄目标的预估高度，确定拍摄目标的物距；根据拍摄目标的物距，确定对焦参数；根据对焦参数实现摄像机对焦。

在可能的实现方式中，对焦单元502用于：调节摄像机中的聚焦电机的位置，使得摄像机分别聚焦在拍摄视野中的远处位置和近处位置，从而分别获得聚焦电机的第一位置和聚焦电机的第二位置；根据第一位置确定最大物距，以及，根据第二位置确定最小物距。

在可能的实现方式中，在所述摄像机的视野参数为摄像机的架设高度的情况下，所焦单元502用于：根据摄像机的架设高度、最大物距和最小物距，确定摄像机与架设杆之间的夹角和摄像机的拍摄视野张角；根据摄像机与架设杆之间的夹角、摄像机的拍摄视野张角、摄像机的架设高度和拍摄目标的预估高度，确定拍摄目标的物距。

在可能的实现方式中，在摄像机的视野参数为摄像机的拍摄视野张角的情况下，对焦单元502用于：根据摄像机的拍摄视野张角、最大物距和最小物距，确定摄像机与架设杆之间的夹角和摄像机的架设高度；根据摄像机与架设杆之间的夹角、摄像机的拍摄视野张角、摄像机的架设高度和拍摄目标的预估高度，确定拍摄目标的物距。

上述摄像机500的各功能单元用于实现图3实施例所描述的方法，具体内容可参考图3实施例的相关内容中的描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

参见图6，图6为本申请实施例提供的一种摄像机600的结构示意图，摄像机600包括：处理器610、通信接口620以及存储器630。其中，处理器610、通信接口620以及存储器630可以通过内部总线640相互连接，也可通过无线传输等其他手段实现通信。

以通过总线640连接为例，总线640可以是PCI总线或EISA总线等。总线640可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器610可以由至少一个通用处理器构成，例如CPU，或者CPU和硬件芯片的组合。上述硬件芯片可以是ASIC、PLD或其组合。上述PLD可以是CPLD、FPGA、GAL或其任意组合。处理器610执行各种类型的数字存储指令，例如存储在存储器630中的软件或者固件程序，它能使摄像机600提供较宽的多种服务。

存储器630用于存储程序代码，并由处理器610来控制执行，以执行上述图3实施例所述的步骤，具体可以参考上述所示实施例的相关描述，此处不再展开赘述。

存储器630可以包括易失性存储器，例如RAM；存储器630也可以包括非易失性存储器，例如ROM、快闪存储器(flash memory)；存储器630还可以包括上述种类的组合。

通信接口620可以为有线接口(例如以太网接口)，可以为内部接口(例如高速串行计算机扩展总线(peripheral component interconnect express,PCIE)总线接口)、有线接口(例如以太网接口)或无线接口(例如蜂窝网络接口或使用无线局域网接口)，用于与与其他设备或模块进行通信。

可选的，摄像机600还可以包括用户交互界面，用户交互界面可用于显示图像，还可以用于接收或响应用户的点击、滑动、输入等操作。

需要说明的，图6仅仅是本申请实施例的一种可能的实现方式，实际应用中，摄像机还可以包括更多或更少的部件，这里不作限制。关于本申请实施例中未示出或未描述的内容，可参见前述方法所述实施例中的相关阐述，这里不再赘述。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行本申请上述图3所述的方法实施例。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括程序指令，当处理器运行程序指令时，处理器执行上述图3所述的方法实施例。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例中描述的各方法步骤和单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各实施例的步骤及组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参见前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例中方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机程序指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例中的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，该计算机程序指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字视频光盘(digitalvideo disc，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

以上描述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种摄像机对焦方法，其特征在于，所述摄像机的空间姿态固定，所述方法包括：

获取拍摄目标的预估高度和所述摄像机的视野参数；所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度或所述摄像机的拍摄视野张角；

调节所述摄像机中聚焦电机的位置，使得所述摄像机聚焦在所述拍摄视野中的远处位置，此时获得最大物距；

调节所述摄像机中聚焦电机的位置，使得所述摄像机聚焦在所述拍摄视野中的近处位置，此时获得最小物距；

根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度得到对焦参数，使用所述对焦参数实现所述摄像机对焦；

对焦完成后，所述摄像机对所述拍摄目标进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对焦完成后，所述拍摄目标的物距位于最大物距和最小物距之间，其中，所述最大物距为所述摄像机拍摄视野中远处位置对应的物距，所述最小物距为所述摄像机拍摄视野中近处位置对应的物距。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度得到对焦参数，使用所述对焦参数实现所述摄像机对焦，包括：

根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距；

根据所述拍摄目标的物距，确定所述对焦参数；

根据所述对焦参数实现所述摄像机对焦。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述调节所述摄像机中聚焦电机的位置，使得所述摄像机聚焦在所述拍摄视野中的远处位置，此时获得最大物距，包括：

调节所述摄像机中的聚焦电机的位置，使得所述摄像机分别聚焦在所述拍摄视野中的所述远处位置，获得所述聚焦电机的第一位置；

根据所述第一位置获得所述最大物距；

所述调节所述摄像机中聚焦电机的位置，使得所述摄像机聚焦在所述拍摄视野中的近处位置，此时获得最小物距，包括：

调节所述摄像机中的聚焦电机的位置，使得所述摄像机分别聚焦在所述拍摄视野中的所述近处位置，获得所述聚焦电机的第二位置；

根据所述第二位置获得所述最小物距。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度的情况下，所述根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距，包括：

根据所述摄像机的架设高度、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的拍摄视野张角；

根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的拍摄视野张角的情况下，所述根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距，包括：

根据所述摄像机的拍摄视野张角、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的架设高度；

根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

7.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机的空间姿态固定，包括：

获取单元，用于获取拍摄目标的预估高度和所述摄像机的视野参数；所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度或所述摄像机的拍摄视野张角；

对焦单元，用于调节所述摄像机中聚焦电机的位置，使得所述摄像机聚焦在所述拍摄视野中的远处位置，此时获得最大物距；调节所述摄像机中聚焦电机的位置，使得所述摄像机聚焦在所述拍摄视野中的近处位置，此时获得最小物距；根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度得到对焦参数，使用所述对焦参数实现所述摄像机对焦；

拍摄单元，用于对焦完成后，对所述拍摄目标进行拍摄。

8.根据权利要求7所述的摄像机，其特征在于，所述对焦完成后，所述拍摄目标的物距位于最大物距和最小物距之间，其中，所述最大物距为所述摄像机拍摄视野中远处位置对应的物距，所述最小物距为所述摄像机拍摄视野中近处位置对应的物距。

9.根据权利要求7或8所述的摄像机，其特征在于，所述对焦单元用于：

根据所述最大物距、所述最小物距、所述视野参数和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距；

根据所述拍摄目标的物距，确定所述对焦参数；

根据所述对焦参数实现所述摄像机对焦。

10.根据权利要求9所述的摄像机，其特征在于，所述对焦单元用于：

调节所述摄像机中的聚焦电机的位置，使得所述摄像机分别聚焦在所述拍摄视野中的所述远处位置，获得所述聚焦电机的第一位置；根据所述第一位置获得所述最大物距；

调节所述摄像机中的聚焦电机的位置，使得所述摄像机分别聚焦在所述拍摄视野中的所述近处位置，获得所述聚焦电机的第二位置；根据所述第二位置获得所述最小物距。

11.根据权利要求9或10所述的摄像机，其特征在于，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的架设高度的情况下，所述对焦单元用于：

根据所述摄像机的架设高度、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的拍摄视野张角；

根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

12.根据权利要求9或10所述的摄像机，其特征在于，在所述摄像机的视野参数为所述摄像机的拍摄视野张角的情况下，所述对焦单元用于：

根据所述摄像机的拍摄视野张角、所述最大物距和所述最小物距，确定所述摄像机与架设杆之间的夹角和所述摄像机的架设高度；

根据所述摄像机与架设杆之间的夹角、所述摄像机的拍摄视野张角、所述摄像机的架设高度和所述拍摄目标的预估高度，确定所述拍摄目标的物距。

13.一种摄像机，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于调用所述存储器中存储的指令执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

14.一种计算机存储介质，其特征在于，包括程序指令，当所述程序指令运行在处理器上时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

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