一種在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝方法 及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在在線課堂和直錄播教室的實(shí)際應(yīng)用過程中，為了實(shí)現(xiàn)對教師和學(xué)生的實(shí)時(shí)跟蹤 和檢測，需要確定攝像機(jī)的PTZ值，其中，P代表云臺(tái)的左右移動(dòng)，T代表云臺(tái)的上下移動(dòng)，Z 代表鏡頭變倍、變焦控制。
[0003] 現(xiàn)在通用的方法是通過設(shè)定預(yù)置位的方式，即把教室預(yù)先劃分為多個(gè)區(qū)域，針對 每個(gè)區(qū)域預(yù)先設(shè)置好對應(yīng)的PTZ值，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體所在區(qū)域給攝像機(jī)分配該區(qū)域?qū)?yīng) 的PTZ值。但在該方法中，由于預(yù)置位是一個(gè)比較大的活動(dòng)區(qū)域，目標(biāo)在一個(gè)預(yù)置位的中 心和邊緣活動(dòng)時(shí)，攝像機(jī)的PTZ值都是一樣的，這樣必然導(dǎo)致跟蹤精度下降，拍攝畫面不清 晰。當(dāng)把教室預(yù)先劃分為更多個(gè)區(qū)域，其復(fù)雜度較高，且仍不能根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)計(jì) 算出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝方法及系統(tǒng)，以解決上述問 題。
[0005] 本發(fā)明提供一種在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝方法。上述方法包括以下步 驟：攝像設(shè)備采集當(dāng)前幀圖像，并檢測出所述當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)對象；識(shí)別出所述運(yùn)動(dòng) 對象所屬的類別并獲得所述運(yùn)動(dòng)對象的拍攝距離；根據(jù)運(yùn)動(dòng)對象類別、所述拍攝距離、與運(yùn) 動(dòng)對象類別對應(yīng)的拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)對照表，確定對應(yīng)拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)并根據(jù)所述拍攝調(diào)節(jié)參數(shù) 進(jìn)行跟蹤拍攝。
[0006] 本發(fā)明還提供一種在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝系統(tǒng)，上述系統(tǒng)包括：攝像 設(shè)備；所述攝像設(shè)備中包括運(yùn)動(dòng)對象采集單元、獲取單元、拍攝參數(shù)調(diào)整單元和跟蹤拍攝單 元；所述運(yùn)動(dòng)對象采集單元依次通過所述獲取單元、所述拍攝參數(shù)調(diào)整單元與所述跟蹤拍 攝單元相連；所述運(yùn)動(dòng)對象采集單元，用于采集當(dāng)前幀圖像，并檢測出所述當(dāng)前幀圖像中的 運(yùn)動(dòng)對象；所述運(yùn)動(dòng)對象采集單元還用于將檢測出的運(yùn)動(dòng)對象信息發(fā)送給所述獲取單元； 所述獲取單元，用于識(shí)別出所述運(yùn)動(dòng)對象所屬的類別并獲得所述運(yùn)動(dòng)對象的拍攝距離；所 述獲取單元，還用于存儲(chǔ)各類別運(yùn)動(dòng)對象對應(yīng)的拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)對照表，并將獲取到的信息 發(fā)送給所述拍攝參數(shù)調(diào)整單元；所述拍攝參數(shù)調(diào)整單元，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)對象類別、所述拍攝 距離、與運(yùn)動(dòng)對象類別對應(yīng)的拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)對照表，確定對應(yīng)拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)，并將對應(yīng)拍攝 調(diào)節(jié)參數(shù)發(fā)送給所述跟蹤拍攝單元；所述跟蹤拍攝單元，用于根據(jù)所述拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行 跟足示拍攝。
[0007] 相較于先前技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明提供的一種在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝方法 及系統(tǒng)，本發(fā)明根據(jù)運(yùn)動(dòng)對象類別、所述拍攝距離、與運(yùn)動(dòng)對象類別對應(yīng)的拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)對 照表，確定對應(yīng)拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)并根據(jù)所述拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行跟蹤拍攝。在本發(fā)明中不需要 預(yù)先設(shè)置拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)，而是根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)對象的位置，對攝像設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)對 焦。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)攝像設(shè)備實(shí)時(shí)自動(dòng)對焦的功能，避免了跟蹤攝像頭轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的畫面模 糊等問題。
【附圖說明】
[0008] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0009] 圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝 方法的流程圖；
[0010] 圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的獲取所述攝像設(shè)備至所述運(yùn)動(dòng)對象 的頂部頂點(diǎn)之間的直線距離的方法示意圖；
[0011] 圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍攝 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的 情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0013] 如圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤拍 攝方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的在線課堂中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤 拍攝方法包括步驟101-103。
[0014] 步驟101 :攝像設(shè)備采集當(dāng)前幀圖像，并檢測出所述當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)對象；
[0015] 檢測出所述當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)對象的過程為：獲取當(dāng)前幀圖像中的對象相對于 上一幀圖像中的所述對象的位移，若所述位移大于預(yù)設(shè)值，則確定該對象為運(yùn)動(dòng)對象。
[0016] 步驟102:識(shí)別出所述運(yùn)動(dòng)對象所屬的類別并獲得所述運(yùn)動(dòng)對象的拍攝距離；
[0017] 所述運(yùn)動(dòng)對象包括教師、學(xué)生。
[0018] 通過人臉識(shí)別，識(shí)別出所述運(yùn)動(dòng)對象所屬的類別。
[0019] 所述拍攝距離為所述攝像設(shè)備至所述運(yùn)動(dòng)對象的頂部頂點(diǎn)之間的直線距離。
[0020] 根據(jù)所述攝像設(shè)備的安裝高度、攝像設(shè)備與墻面的夾角、所述運(yùn)動(dòng)對象的高度，獲 取所述拍攝距離。
[0021] 所述拍攝距離為L，L = L2-L1 ;
[0022] 其中，LI = h/cos 9，L2 = H/cos 9 ;
[0023] 以所述攝像設(shè)備與墻面的交點(diǎn)A與所述運(yùn)動(dòng)對象的頂部頂點(diǎn)B作一條直線，得到 該直線與地面的交點(diǎn)C，其中，L1為BC線段的長度，L2為AC線段的長度；
[0024] 其中，0為所述攝像設(shè)備與墻面的夾角，H為所述攝像設(shè)備的安裝高度，h為所述 運(yùn)動(dòng)對象的高度。
[0025] 步驟103 :根據(jù)運(yùn)動(dòng)對象類別、所述拍攝距離、與運(yùn)動(dòng)對象類別對應(yīng)的拍攝調(diào)節(jié)參 數(shù)對照表，確定對應(yīng)拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)并根據(jù)所述拍攝調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行跟蹤拍攝。
[0026] 下面舉例進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0027] 假設(shè)在在線課堂中，攝像機(jī)以離地面2. 5米的高度安裝在靠近講臺(tái)的墻上，在開 始上課前將教師和學(xué)生的臉部樣本圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，開啟攝像機(jī)，攝像機(jī)采集當(dāng)前幀圖像a， 并結(jié)合上一幀采集到的圖像b通過幀間差分法檢測出當(dāng)前幀圖像中的運(yùn)動(dòng)對象。
[0028] 其中，檢測出當(dāng)前幀圖像a中的運(yùn)動(dòng)對象還包括：背景減除法和光流法。
[0029] 此外，為了提高處理效率，通過將圖像a中的目標(biāo)物的位移與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，將 圖像a中發(fā)生微小位移變化的物體不視為運(yùn)動(dòng)對象，這樣減小了因人體晃動(dòng)或風(fēng)吹帶來的 運(yùn)動(dòng)對象的誤判現(xiàn)象，從而減小垃圾鏡頭。
[0030] 例如：當(dāng)前目標(biāo)物Z的位移小于5厘米（假設(shè)預(yù)設(shè)值為5厘米），則不將當(dāng)前幀圖 像中的目標(biāo)物z判斷為運(yùn)動(dòng)對象，繼續(xù)進(jìn)行檢測，直到發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物的位移大于5厘米，則判 斷為運(yùn)動(dòng)對象。
[0031] 假設(shè)在圖像a中檢測得到的運(yùn)動(dòng)對象為y，將運(yùn)動(dòng)對象y的臉部圖像通過人臉識(shí) 別法與事先存儲(chǔ)的教師臉部樣本圖像比較，得到運(yùn)動(dòng)對象y為教師，計(jì)算教師的拍攝距離， 具體如圖2所示，以攝像機(jī)與