[发明专利]一种自动跟踪拍摄方法

说明书

技术领域

本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种自动跟踪拍摄方法。

背景技术

现在，视频拍摄的需求越来越广泛，比如：各种影视节目、新闻报道、演唱会、体育赛事、会议等都需要进行视频拍摄，而且对视频拍摄的要求也越来越高，往往需要进行多角度、多场景的拍摄。

目前，针对多角度、多场景的视频拍摄，是通过设置多部摄像机、安排多个摄影师，由每个摄影师人工去做跟踪拍摄，最后根据需要在导播平台里进行切换和剪辑，最终形成最合适的画面输出给观众。

人工进行多角度、多场景视频拍摄的方式，对摄影师的拍摄技能，导播的切换、剪辑水平都有较高的要求；由于设备和人员投入大，拍摄现场工作强度大，人力成本高。同时，受限于拍摄和导播人员的能力，摄像的可靠性和输出画面的可控性都不能得到较好的保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动跟踪拍摄方法，该方法采用的设备结构简单、安装调试方便，自动、高精度跟踪物体进行画面正中拍摄。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动跟踪拍摄方法，包括云台摄像机和自动跟踪拍摄主机，包括以下步骤：

（1）确定待跟踪拍摄区域ABCD四点的物理坐标系；

（2）云台摄像机拍摄待跟踪拍摄区域ABCD四点的云台坐标值；

（3）确定待跟踪拍摄区域ABCD四点的云台坐标系abcd四点；

（4）计算云台坐标abcd四点的交点e和灭点p和q；

（5）利用上述交点e、灭点p和q的连线及其延长线将待跟踪拍摄区域的云台坐标abcd四等分；

（6）确定待跟踪拍摄物体所处的上述云台坐标四等分的区域；

（7）对待跟踪拍摄物体所处的上述等分区域按照步骤（5）的方法迭代四等分，一直到最后所得四边形的中心的坐标值和待拍摄物体的云台坐标值相差很小为止；

（8）以最后所得四边形的中心的坐标值约等于待拍摄物体的云台坐标值；

（9）上述误差小于设定值时自动跟踪拍摄主机根据上面计算得到的待拍摄物体的云台坐标值驱动云台摄像机进行拍摄。

优选的技术方案中，所述步骤（2）和步骤（3）还包括如下步骤：

（1）人工移动云台摄像机云台位置，使摄像机画面正中对着物理坐标系的A点，记录这一点的云台坐标系坐标值，将其确定为云台坐标系的a点；

（2）重复上述步骤（1），记录物理坐标系的B点、C点及D点，将其分别确定为云台坐标系的d点、c点和d点；

（3）隐藏云台坐标的原点和坐标轴，形成完整的待跟踪拍摄区域云台坐标系。

更进一步，优选的方案是，所述步骤（7）的迭代次数为10次。所述步骤（8）设定的误差为1CM。

本发明提出了一种以透视学为基础，对目标物体的坐标进行分析计算，从而得到摄像机云台坐标值，直接驱动摄像机云台跟踪拍摄目标物体，并且能够完成自动变焦，使目标物体始终位于摄像机画面的正中，而且有特写效果，而且本方法的自动跟踪拍摄算法使用迭代法，精度很高。与现有技术相比较，具有如下有益技术效果： 

1、系统结构简单，一台主机加一个带云台摄像机就可以。

2、系统安装调试方便，安装带云台摄像机，确定待定位区域ABCD四点即可。

3、定位精度高，可以达到1厘米。

附图说明

图1为本发明的设备结构示意图和待跟踪拍摄区域示意图；

图2为图1所示待跟踪拍摄区域以A点为原点建立的物理坐标系示意图；

图3为云台坐标为（0,0）时云台摄像机拍摄待跟踪拍摄区域的示意图；

图4为图3隐藏坐标轴和原点后的待拍摄区域云台坐标示意图；

图5为图4所示待拍摄区域云台坐标灭点及将其四等分的示意图；

图6为图5所示区域再次四等分的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

实施例：

如图1所示，本发明一种跟踪拍摄方法所采用的硬件设备包括：云台摄像机和自动跟踪拍摄主机。图1中矩形ABCD是待跟踪拍摄区域，云台摄像机安装在待跟踪拍摄区域的前上方，自动跟踪拍摄主机通过获取待跟踪拍摄目标物体的坐标，计算输出摄像机云台坐标，从而控制摄像机的拍摄方位和角度。