CN114165706A - 摄像机承托装置定位目标的控制方法及摄像机承托装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像机承托装置定位目标的控制方法及摄像机承托装置，所述摄像机承托装置承托摄像机，摄像机与摄像机承托装置的控制系统之间建立通讯连接，所述控制方法包括：控制系统在拍摄环境中建立空间直角坐标系OXYZ；获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B；实时获取摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α和俯仰倾角β；根据水平倾角α和俯仰倾角β实时调整云台动作保持摄像机始终定位所述被拍摄目标。本发明的控制方法对于摄像机拍摄图像、拍摄环境中的光线无任何要求，可以拍出更加稳定、定位更加精准的画面，能够降低摄影师的工作量。

Description

摄像机承托装置定位目标的控制方法及摄像机承托装置

技术领域

本发明涉及影像设备技术领域，具体的涉及摄像机承托装置定位目标的控制方法及摄像机承托装置。

背景技术

摄像机承托装置，无论是摇臂还是轨道机器人，在自动控制出现之前，都是由摄影师操作，来实现对目标人物的跟踪拍摄。

其中，最重要的需要对云台进行水平和俯仰操作，将被拍摄目标(如人物或者其它)时刻保持在画面中，实现预期构图，方便节目的制作和播出。

由于人的操作具有一定的差异性，例如不同的摄影师，同一位摄影师不同的心情，都会影响拍摄的效果。此时，如果有稳定可靠的自动拍摄云台，即可解决这些问题，一方面，可以降低摄影师的工作难度，另一方面，稳定可靠的自动拍摄云台，也可以保证节目的一致性和稳定性，降低由于操作失误导致重新录制的概率。

现有技术中，自动拍摄云台采用图像识别被拍摄目标跟踪人物的方式，与本发明最为接近。无论是摇臂、轨道机器人，还是别的拍摄设备，当云台安装人脸识别跟踪拍摄功能模块的时候，云台就具备了自动跟拍被拍摄目标的功能。但是，由于采用图像识别的方式，导致在拍摄时，对现场光线的明暗需求，对被拍摄目标距离云台的拍摄距离，都是有要求的；同时，图像识别模块还存在一定的失误率，导致识别人失败，而产生意外动作。最后，图像识别拍摄方式，无法拍摄物体以及空间中看不见的一些目标点，例如某房间内部空间中的点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了解决了上述技术问题，本发明提出了摄像机承托装置定位目标的控制方法及摄像机承托装置，具体技术方案如下：

摄像机承托装置定位目标的控制方法，所述摄像机承托装置承托摄像机，摄像机与摄像机承托装置的控制系统之间建立通讯连接，控制方法包括：

控制系统在拍摄环境中建立空间直角坐标系OXYZ；

获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B；

实时获取摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α和俯仰倾角β；

根据水平倾角α和俯仰倾角β实时调整云台动作保持摄像机始终定位所述被拍摄目标。

作为本发明可选实施方式，所述根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α包括：

根据摄像机的实时坐标点A计算出在OXY水平平面上的投影坐标点A’；

根据被拍摄目标的空间坐标点B计算出在OXY水平平面上的投影坐标点B’；

由投影坐标点A’、投影坐标点B’的坐标值构建直线A’B’；

计算直线A’B’与X轴之间的夹角即为摄像机定位所述拍摄目标的水平倾角α。

作为本发明可选实施方式，所述根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的俯仰倾角β包括：

过A做直线BB’的垂线，垂足为坐标点A”；

根据坐标点A、B以及A”计算直线AB与直线A A”之间的夹角即为摄像机定位所述拍摄目标的俯仰倾角β。

作为本发明可选实施方式，所述获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B包括：

控制系统控制摄像机承托装置的云台动作，直至摄像机聚焦对准拍摄被拍摄目标；

获取摄像机的实时坐标点A、摄像机的对准焦距L、云台的水平倾角及俯仰倾角；

根据获取的上述参数计算得到被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B的坐标值。

作为本发明可选实施方式，所述获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B包括：

控制系统控制摄像机承托装置带动摄像机处于第一位置，控制云台动作，直至摄像机在第一位置聚焦对准拍摄被拍摄目标，获取摄像机在第一位置处的第一位置坐标和相对于被拍摄目标的第一倾斜角度；

控制系统控制摄像机承托装置带动摄像机处于第二位置，控制云台动作，直至摄像机在第二位置聚焦对准拍摄被拍摄目标，获取摄像机在第二位置处的第二位置坐标和相对于被拍摄目标的第二倾斜角度；

根据所述第一位置坐标、第二位置坐标、第一倾斜角度以及第二倾斜角度计算所述被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B。

作为本发明可选实施方式，所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法包括：

当摄像机已完成聚焦对准后，若接收到被拍摄目标设置指令，控制系统则将摄像机当前聚焦对准点作为被拍摄目标；

当摄像机已设置被拍摄目标时，若接收到被拍摄目标取消设置指令，控制系统则取消当前设置的被拍摄目标；

可选地，所述的摄像机承托装置包括单独的拍摄目标设置键，当摄像机处于聚焦对准状态下，若接收到拍摄目标设置键被触发的信号，控制系统则将摄像机当前聚焦对准点作为被拍摄目标；当摄像机已处于拍摄目标已设置的状态下，若接收到拍摄目标设置键被触发的信号，控制系统则取消当前设置的被拍摄目标。

作为本发明可选实施方式，所述的摄像机承托装置为轨道机器人，包括轨道、摄像车、升降柱及摄像云台，所述的摄像车设置在轨道上可沿轨道往复运动，所述的升降柱设置在摄像车上，可进行升降运动，所述的摄像云台设置在升降柱的上端，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述轨道上的固定位置点；

控制系统实时获取摄像车的移动位置以及升降柱的升降位置，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

作为本发明可选实施方式，所述的摄像机承托设备为摄像摇臂机器人，包括伸缩摇臂、摇臂支撑底座及摄像云台，所述的伸缩摇臂安装在摇臂支撑底座上，所述的摄像云台设置在伸缩摇臂上，通过转动、伸缩所述伸缩摇臂带动摄像云台运动，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述摇臂支撑底座上的固定位置点；

控制系统实时获取伸缩摇臂伸缩的长度及摆动的空间角度，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

本发明同时提供一种采用所述控制方法的摄像机承托装置，用于承托摄像机，摄像机与摄像机承托装置的控制系统之间建立通讯连接，所述控制系统在拍摄环境中建立空间直角坐标系OXYZ；

获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B；

实时获取摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的水平倾角α和俯仰倾角β；

根据水平倾角α和俯仰倾角β实时调整云台动作保持摄像机始终定位所述拍摄目标。

作为本发明可选实施方式，所述的摄像机承托装置为轨道机器人，包括轨道、摄像车、升降柱及摄像云台，所述的摄像车设置在轨道上可沿轨道往复运动，所述的升降柱设置在摄像车上，可进行升降运动，所述的摄像云台设置在升降柱的上端，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述轨道上的固定位置点；

控制系统实时获取摄像车的移动位置以及升降柱的升降位置，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

或者，所述的摄像机承托设备为摄像摇臂机器人，包括伸缩摇臂、摇臂支撑底座及摄像云台，所述的伸缩摇臂安装在摇臂支撑底座上，所述的摄像云台设置在伸缩摇臂上，通过转动、伸缩所述伸缩摇臂带动摄像云台运动，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述摇臂支撑底座上的固定位置点；

控制系统实时获取伸缩摇臂伸缩的长度及摆动的空间角度，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的摄像机承托装置定位目标的控制方法通过定位算法实现对固定被拍摄目标的实时定位跟拍，定位算法首先确定被拍摄目标在控制系统建立的空间直角坐标系OXYZ中的坐标点B，而摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A时控制系统可以实时获取的，根据被拍摄目标的坐标点B与摄像机的坐标点A之间的空间位置关系，摄像机在摄像机承托装置的带动下运动的过程中实时调整保持定位跟踪所述被拍摄目标。

因此，本发明的摄像机承托装置定位目标的控制方法单纯通过定位算法实现了摄像机在运动过程中对于固定被拍摄目标的定位跟踪，解决了对于固定拍摄目标保持定位跟踪拍摄的问题，达到了该特定场景下的拍摄要求，特别适用于如新闻类节目、访谈类节目、天气预报类节目、直播课程等拍摄场景。

由于本发明的摄像机承托装置定位目标的控制方法通过定位算法实现对于固定被拍摄目标的定位跟踪拍摄，相对于现有技术中通过借助于图像识别进行实时定位跟踪的方法，本发明的摄像机承托装置定位目标的控制方法对于摄像机拍摄图像无任何要求，对于拍摄环境中的光线也无任何要求，甚至于对于拍摄环境中有无被拍摄目标(因为本发明定位的是一个空间的坐标点，即使没有被拍摄目标，仍可定位跟踪该空间坐标点)都不影响摄像机对于固定被拍摄目标的定位跟踪拍摄。因此，本发明的摄像机承托装置定位目标的控制方法可以拍出画面更加稳定、定位效果更加精准的画面，提升拍摄画面质量，而且能够极大的降低摄影师的工作量，提升工作效率。

附图说明：

图1本发明摄像机承托装置定位目标的控制方法的数学模型示意图；

图2本发明摄像机承托装置定位目标的控制方法的流程图一；

图3本发明摄像机承托装置定位目标的控制方法的流程图二；

图4本发明摄像机承托装置定位目标的控制方法的流程图三；

图5本发明摄像机承托装置定位目标的控制方法的流程图四；

图6本发明摄像机承托装置定位目标的控制方法中获取被拍摄目标在坐标系OXYZ中的空间坐标点B的数学模型示意图；

图7本发明轨道机器人的立体结构示意图；

图8本发明摄像摇臂机器人的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1-图6所示，本实施例提供的摄像机承托装置定位目标的控制方法，所述摄像机承托装置承托摄像机，摄像机与摄像机承托装置的控制系统之间建立通讯连接，控制方法包括：

控制系统在拍摄环境中建立空间直角坐标系OXYZ；

获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B；

实时获取摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的水平倾角α和俯仰倾角β；

根据水平倾角α和俯仰倾角β实时调整云台动作保持摄像机始终定位所述被拍摄目标。

本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法通过定位算法实现对固定被拍摄目标的实时定位跟拍，定位算法首先确定被拍摄目标在控制系统建立的空间直角坐标系OXYZ中的坐标点B，而摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A时控制系统可以实时获取的，根据被拍摄目标的坐标点B与摄像机的坐标点A之间的空间位置关系，摄像机在摄像机承托装置的带动下运动的过程中实时调整保持定位跟踪所述被拍摄目标。

因此，本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法单纯通过定位算法实现了摄像机在运动过程中对于固定被拍摄目标的定位跟踪，解决了对于固定拍摄目标保持定位跟踪拍摄的问题，达到了该特定场景下的拍摄要求，特别适用于如新闻类节目、访谈类节目、天气预报类节目、直播课程等拍摄场景。

由于本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法通过定位算法实现对于固定被拍摄目标的定位跟踪拍摄，相对于现有技术中通过借助于图像识别进行实时定位跟踪的方法，本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法对于摄像机拍摄图像无任何要求，对于拍摄环境中的光线也无任何要求，甚至于对于拍摄环境中有无被拍摄目标(因为本实施例定位的是一个空间的坐标点，即使没有被拍摄目标，仍可定位跟踪该空间坐标点)都不影响摄像机对于固定被拍摄目标的定位跟踪拍摄。因此，本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法可以拍出画面更加稳定、定位效果更加精准的画面，提升拍摄画面质量，而且能够极大的降低摄影师的工作量，提升工作效率。

进一步地，参见图1及图3所示，本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法中所述根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α包括：

根据摄像机的实时坐标点A计算出在OXY水平平面上的投影坐标点A’；

根据被拍摄目标的空间坐标点B计算出在OXY水平平面上的投影坐标点B’；

由投影坐标点A’、投影坐标点B’的坐标值构建直线A’B’；

计算直线A’B’与X轴之间的夹角即为摄像机定位所述拍摄目标的水平倾角α。

本实施例的被拍摄目标的空间坐标点B是固定的，摄像机的坐标点A是根据拍摄要求实时变化的，但是控制系统可以实时获取摄像机云台的实时位置，即摄像机的坐标点A的坐标是可以实时获取的，构件空间直线AB计算得到摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α。

进一步地，参见图1及图3所示，所示，本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法中所述根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的俯仰倾角β包括：

过A做直线BB’的垂线，垂足为坐标点A”；

根据坐标点A、B以及A”计算直线AB与直线A A”之间的夹角即为摄像机定位所述拍摄目标的俯仰倾角β。

本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法根据上述定位算法实时计算得到摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α、摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的俯仰倾角β，根据水平倾角α、俯仰倾角β控制摄像云台的水平、俯仰角度，实现摄像机对于被拍摄目标的定位跟踪拍摄。

本实施例所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法针对的是固定的被拍摄目标，因此，本实施例的被拍摄目标的坐标点需要在开始拍摄之前被确定并输入到控制系统。

作为本实施例的可选实施方式，参见图4所示，本实施例所述获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B包括：

控制系统控制摄像机承托装置的云台动作，直至摄像机聚焦对准拍摄被拍摄目标；

获取摄像机的实时坐标点A、摄像机的对准焦距L、云台的水平倾角及俯仰倾角；

根据获取的上述参数计算得到被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B的坐标值。

作为本实施例的又一种可选实施方式，参见图5所示，本实施例所述获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B包括：

控制系统控制摄像机承托装置带动摄像机处于第一位置，控制云台动作，直至摄像机在第一位置聚焦对准拍摄被拍摄目标，获取摄像机在第一位置处的第一位置坐标和相对于被拍摄目标的第一倾斜角度；

控制系统控制摄像机承托装置带动摄像机处于第二位置，控制云台动作，直至摄像机在第二位置聚焦对准拍摄被拍摄目标，获取摄像机在第二位置处的第二位置坐标和相对于被拍摄目标的第二倾斜角度；

根据所述第一位置坐标、第二位置坐标、第一倾斜角度以及第二倾斜角度计算所述被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B。

进一步地，参见图5及图6所示，所述根据所述第一位置坐标、第二位置坐标、第一倾斜角度以及第二倾斜角度计算所述被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B包括：

根据第一位置坐标、第一倾斜角度构建第一位置坐标点D与被拍摄目标的坐标点B连线的第一直线方程；

根据第二位置坐标、第二倾斜角度构建第二位置坐标点E与被拍摄目标的坐标点B连线的第二直线方程；

根据第一直线方程和第二直线方程求出交点坐标，即为所述被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B。

具体地，所述第一位置坐标点D为(x1，y1)，第一倾斜角度为第一位置坐标点与拍摄坐标原点的连线与y轴之间的夹角α1，构建第一直线方程为y＝k1x+b1，其中k1＝tan(α1+90°)，b1＝y1-tan(α1+90°)·x1；

所述第二位置坐标点E为(x2，y2)，第二倾斜角度为第二位置坐标点与拍摄坐标原点的连线与y轴之间的夹角α2，构建第二直线方程为y＝k2x+b2，其中k2＝tan(α2+90°)，b2＝y2-tan(α2+90°)·x2；

联立方程组y＝k1x+b1和y＝k2x+b2，得到交点坐标为

或者

本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法，包括：

当摄像机已完成聚焦对准后，若接收到被拍摄目标设置指令，控制系统则将摄像机当前聚焦对准点作为被拍摄目标；

当摄像机已设置被拍摄目标时，若接收到被拍摄目标取消设置指令，控制系统则取消当前设置的被拍摄目标；

可选地，所述的摄像机承托装置包括单独的拍摄目标设置键，当摄像机处于聚焦对准状态下，若接收到拍摄目标设置键被触发的信号，控制系统则将摄像机当前聚焦对准点作为被拍摄目标；当摄像机已处于拍摄目标已设置的状态下，若接收到拍摄目标设置键被触发的信号，控制系统则取消当前设置的被拍摄目标。

本实施例的控制系统在建立空间直角坐标系OXYZ时，选择摄像机承托装置的自身设备零点为坐标原点O，摄像机承托装置的自身设备零点是装置本身保持相对固定不变的点，具体地：

作为本实施例的可选实施方式，参见图7所示，本实施例所述的摄像机承托装置为轨道机器人，包括轨道100、摄像车400、升降柱200及云台300，所述的摄像车400设置在轨道100上可沿轨道往复运动，所述的升降柱200设置在摄像车400上，可进行升降运动，所述的云台300设置在升降柱200的上端，摄像机1000安装在云台300上，所述的设备零点选取为所述轨道上的固定位置点。本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法，包括：控制系统实时获取摄像车的移动位置以及升降柱的升降位置，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

作为本实施例的又一种可选实施方式，参见图8所示，本实施例的摄像机承托装置为摄像摇臂机器人，包括伸缩摇臂700、摇臂支撑底座及云台900，所述的伸缩摇臂700安装在摇臂支撑底座上，所述的云台900设置在伸缩摇臂700上，通过转动、伸缩所述伸缩摇臂700带动云台900运动，摄像机1000安装在云台900上，所述的设备零点选取为所述摇臂支撑底座上的固定位置点。本实施例的摇臂支撑底座包括支撑三脚架500和固定在支撑三角架500上端的回转机构600，所述的伸缩摇臂700可俯仰回转的设置在回转机构600上。本实施例的摄像机承托装置定位目标的控制方法，包括：控制系统实时获取伸缩摇臂伸缩的长度及摆动的空间角度，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

本实施例同时提供一种采用任意一项所述控制方法的摄像机承托装置，用于承托摄像机，摄像机与摄像机承托装置的控制系统之间建立通讯连接，所述控制系统在拍摄环境中建立空间直角坐标系OXYZ；

获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B；

实时获取摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的水平倾角α和俯仰倾角β；

根据水平倾角α和俯仰倾角β实时调整云台动作保持摄像机始终定位所述拍摄目标。

进一步地，参见图7所示，本实施例所述的摄像机承托装置为轨道机器人，包括轨道100、摄像车400、升降柱200及云台300，所述的摄像车400设置在轨道100上可沿轨道往复运动，所述的升降柱200设置在摄像车400上，可进行升降运动，所述的云台300设置在升降柱200的上端，摄像机1000安装在云台300上，所述的设备零点选取为所述轨道上的固定位置点。

本实施例所述的轨道机器人控制系统实时获取摄像车的移动位置以及升降柱的升降位置，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

或者，参见图8所示，本实施例的摄像机承托装置为摄像摇臂机器人，包括伸缩摇臂700、摇臂支撑底座及云台900，所述的伸缩摇臂700安装在摇臂支撑底座上，所述的云台900设置在伸缩摇臂700上，通过转动、伸缩所述伸缩摇臂700带动云台900运动，摄像机1000安装在云台900上，所述的设备零点选取为所述摇臂支撑底座上的固定位置点。本实施例的摇臂支撑底座包括支撑三脚架500和固定在支撑三角架500上端的回转机构600，所述的伸缩摇臂700可俯仰回转的设置在回转机构600上。

本实施例摄像摇臂机器人控制系统实时获取伸缩摇臂伸缩的长度及摆动的空间角度，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序被执行时，实现所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法。

本实施例所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

本实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机可执行程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器执行所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法。

电子设备以通用计算设备的形式表现。其中处理器可以是一个，也可以是多个并且协同工作。本发明也不排除进行分布式处理，即处理器可以分散在不同的实体设备中。本发明的电子设备并不限于单一实体，也可以是多个实体设备的总和。

所述存储器存储有计算机可执行程序，通常是机器可读的代码。所述计算机可读程序可以被所述处理器执行，以使得电子设备能够执行本发明的方法，或者方法中的至少部分步骤。

所述存储器包括易失性存储器，例如随机存取存储单元(RAM)和/或高速缓存存储单元，还可以是非易失性存储器，如只读存储单元(ROM)。

应当理解，本发明的电子设备中还可以包括上述示例中未示出的元件或组件。例如，有些电子设备中还包括有显示屏等显示单元，有些电子设备还包括人机交互元件，例如按扭、键盘等。只要该电子设备能够执行存储器中的计算机可读程序以实现本发明方法或方法的至少部分步骤，均可认为是本发明所涵盖的电子设备。通过以上对实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，本发明可以由能够执行特定计算机程序的硬件来实现，例如本发明的系统，以及系统中包含的电子处理单元、服务器、客户端、手机、控制单元、处理器等。本发明也可以由执行本发明的方法的计算机软件来实现，例如由微处理器、电子控制单元，客户端、服务器端等执行的控制软件来实现。但需要说明的是，执行本发明的方法的计算机软件并不限于由一个或特定个的硬件实体中执行，其也可以是由不特定具体硬件的以分布式的方式来实现。对于计算机软件，软件产品可以存储在一个计算机可读的存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，也可以分布式存储于网络上，只要其能使得电子设备执行根据本发明的方法。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.摄像机承托装置定位目标的控制方法，所述摄像机承托装置承托摄像机，摄像机与摄像机承托装置的控制系统之间建立通讯连接，其特征在于，控制方法包括：

控制系统在拍摄环境中建立空间直角坐标系OXYZ；

获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B；

实时获取摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α和俯仰倾角β；

根据水平倾角α和俯仰倾角β实时调整云台动作保持摄像机始终定位所述被拍摄目标。

2.根据权利要求1所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法，其特征在于，所述根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述被拍摄目标的水平倾角α包括：

根据摄像机的实时坐标点A计算出在OXY水平平面上的投影坐标点A’；

根据被拍摄目标的空间坐标点B计算出在OXY水平平面上的投影坐标点B’；

由投影坐标点A’、投影坐标点B’的坐标值构建直线A’B’；

计算直线A’B’与X轴之间的夹角即为摄像机定位所述拍摄目标的水平倾角α。

3.根据权利要求2所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法，其特征在于，所述根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的俯仰倾角β包括：

过A做直线BB’的垂线，垂足为坐标点A”；

根据坐标点A、B以及A”计算直线AB与直线AA”之间的夹角即为摄像机定位所述拍摄目标的俯仰倾角β。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法，其特征在于，所述获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B包括：

控制系统控制摄像机承托装置的云台动作，直至摄像机聚焦对准拍摄被拍摄目标；

获取摄像机的实时坐标点A、摄像机的对准焦距L、云台的水平倾角及俯仰倾角；

根据获取的上述参数计算得到被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B的坐标值。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法，其特征在于，所述获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B包括：

控制系统控制摄像机承托装置带动摄像机处于第一位置，控制云台动作，直至摄像机在第一位置聚焦对准拍摄被拍摄目标，获取摄像机在第一位置处的第一位置坐标和相对于被拍摄目标的第一倾斜角度；

控制系统控制摄像机承托装置带动摄像机处于第二位置，控制云台动作，直至摄像机在第二位置聚焦对准拍摄被拍摄目标，获取摄像机在第二位置处的第二位置坐标和相对于被拍摄目标的第二倾斜角度；

根据所述第一位置坐标、第二位置坐标、第一倾斜角度以及第二倾斜角度计算所述被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B。

6.根据权利要求4或5所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法，其特征在于，

当摄像机已完成聚焦对准后，若接收到被拍摄目标设置指令，控制系统则将摄像机当前聚焦对准点作为被拍摄目标；

当摄像机已设置被拍摄目标时，若接收到被拍摄目标取消设置指令，控制系统则取消当前设置的被拍摄目标；

可选地，所述的摄像机承托装置包括单独的拍摄目标设置键，当摄像机处于聚焦对准状态下，若接收到拍摄目标设置键被触发的信号，控制系统则将摄像机当前聚焦对准点作为被拍摄目标；当摄像机已处于拍摄目标已设置的状态下，若接收到拍摄目标设置键被触发的信号，控制系统则取消当前设置的被拍摄目标。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法，其特征在于，

所述的摄像机承托装置为轨道机器人，包括轨道、摄像车、升降柱及摄像云台，所述的摄像车设置在轨道上可沿轨道往复运动，所述的升降柱设置在摄像车上，可进行升降运动，所述的摄像云台设置在升降柱的上端，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述轨道上的固定位置点；

控制系统实时获取摄像车的移动位置以及升降柱的升降位置，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的摄像机承托装置定位目标的控制方法，其特征在于，

所述的摄像机承托设备为摄像摇臂机器人，包括伸缩摇臂、摇臂支撑底座及摄像云台，所述的伸缩摇臂安装在摇臂支撑底座上，所述的摄像云台设置在伸缩摇臂上，通过转动、伸缩所述伸缩摇臂带动摄像云台运动，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述摇臂支撑底座上的固定位置点；

控制系统实时获取伸缩摇臂伸缩的长度及摆动的空间角度，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

9.一种采用如权利要求1-8任意一项所述控制方法的摄像机承托装置，用于承托摄像机，摄像机与摄像机承托装置的控制系统之间建立通讯连接，其特征在于，所述控制系统在拍摄环境中建立空间直角坐标系OXYZ；

获取被拍摄目标在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点B；

实时获取摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

根据摄像机的实时坐标点A与被拍摄目标的空间坐标点B计算出摄像机定位所述拍摄目标的水平倾角α和俯仰倾角β；

根据水平倾角α和俯仰倾角β实时调整云台动作保持摄像机始终定位所述拍摄目标。

10.根据权利要求9所述的摄像机承托装置，其特征在于，所述的摄像机承托装置为轨道机器人，包括轨道、摄像车、升降柱及摄像云台，所述的摄像车设置在轨道上可沿轨道往复运动，所述的升降柱设置在摄像车上，可进行升降运动，所述的摄像云台设置在升降柱的上端，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述轨道上的固定位置点；

控制系统实时获取摄像车的移动位置以及升降柱的升降位置，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A；

或者，所述的摄像机承托设备为摄像摇臂机器人，包括伸缩摇臂、摇臂支撑底座及摄像云台，所述的伸缩摇臂安装在摇臂支撑底座上，所述的摄像云台设置在伸缩摇臂上，通过转动、伸缩所述伸缩摇臂带动摄像云台运动，所述的摄像机安装在摄像云台上，所述摄像机承托装置的设备零点选取为所述摇臂支撑底座上的固定位置点；

控制系统实时获取伸缩摇臂伸缩的长度及摆动的空间角度，得到摄像机在所述坐标系OXYZ中的空间坐标点A。

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