[发明专利]一种基于图像定位的摄像机自动跟踪系统及跟踪方法

权利要求书

1.一种基于图象定位的摄像机自动跟踪系统，其特征在于所述系统包括：

目标定位系统，由跟踪主机、教师定位摄像机和学生定位摄像机组成，跟踪主机通过视频线分别与教师定位摄像机、学生定位摄像机相连接；教师定位摄像机和学生定位摄像机采集图象并传送至跟踪主机进行图象识别，检测目标移动，计算移动目标的坐标位置；

自动跟踪系统，由跟踪主机、教师采集摄像机和学生采集摄像机组成，跟踪主机通过云台控制线分别与教师采集摄像机、学生采集摄像机相连接；跟踪主机向教师采集摄像机和学生采集摄像机发送拍摄指令；

录播主机系统，其通过视频线分别与教师采集摄像机和学生采集摄像机相连接，采集视频和其他相关数据，并进行编码压缩生成课件文件。

2.根据权利要求1所述的自动跟踪系统，其特征在于，所述教师定位摄像机数量设置为一台，学生定位摄像机数量设置为两台。

3.一种基于图象定位的摄像机自动跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

图像识别，由教师定位摄像机和学生定位摄像机采集移动目标，并将数据传送至跟踪主机，采用时间差分法对移动目标进行图象识别；

目标定位，跟踪主机根据教师定位摄像机和学生定位摄像机采集的数据分别对教师及学生目标进行目标定位；

自动跟踪，跟踪主机根据目标定位后的定位数据，通过云台控制线分别向教师采集摄像机和学生采集摄像机传送云台控制指令，例如，摄像机角度和焦距；

课件生成，教师采集摄像机和学生采集摄像机通过视频线将所采集的数据传送至录播主机，录播主机对视频及其他数据进行编码压缩，生成课件文件。

4.根据权利要求3所述的自动跟踪方法，其特征在于所述时间差分法包括在连续的图象序列中提取多个相邻帧，在帧间采用基于相素的时间差分，并用阈值化来提出运动区域的步骤。

5.根据权利要求3所述的自动跟踪方法，其特征在于在对教师目标进行目标定位时，采用单目平面定位法，而在对学生目标进行目标定位时，采用双目立体定位法。

6.根据权利要求3所述的自动跟踪方法，其特征在于自动跟踪的过程是通过发送位置指令给摄像机云台来实现的，包括以下步骤：

步骤一：通过手动控制云台将拍摄画面移到最左端，获取此时云台的左位置点，移到画面最右端获取云台的右位置点，移到最近点获取最近变焦倍数，移到最远点获取最远变焦倍数，左右位置点的差即为摄像机水平移动的变化范围，最近变焦倍数和最远变焦倍数之差即为摄像机变焦范围；

步骤二：测量出实际左位置点和右位置点的距离，以及最近变焦位置和最远变焦位置的实际距离，再分别除以摄像机相应的变化范围值，可以获取到平移和变焦的两个比例系数；

步骤三：通过定位技术计算出物体在x方向和z方向的位置坐标后，分别乘以上述步骤中计算出来的两个比例系数后所得的值，即是发往云台控制指令中云台的平移值和变倍值。