[发明专利]一种单摄像头教师自动跟踪方法、装置及录播系统

权利要求书

1.一种单摄像头教师自动跟踪方法，其特征在于，包括：

获取摄像装置拍摄的视频图像并进行解码处理；

利用人脸和头肩特征分类器对解码后的视频图像进行跟踪目标识别；

如果未识别到跟踪目标，则向摄像装置发送回归预置位参数控制命令；

如果识别到跟踪目标，则计算所述跟踪目标在所述解码后的视频图像上的位置和大小；

判断所述跟踪目标的位置和大小是否处于所述解码后的视频图像的指定范围内；

如果所述跟踪目标的位置和大小未处于所述解码后的视频图像的指定范围内，则利用三角函数计算和查表插值相结合的计算方法，得出将所述跟踪目标的位置调整到指定值以及所述跟踪目标的大小调整到指定大小相对应的所述摄像装置需要移动的PTZ参数；

根据所述PTZ参数，向所述摄像装置发送PTZ控制命令。

2.根据权利要求1所述的单摄像头教师自动跟踪方法，其特征在于，所述利用所述人脸和头肩特征分类器对解码后的视频图像进行跟踪目标识别，包括：

利用人脸特征分类器对解码后的视频图像进行跟踪目标识别，并判断是否识别到跟踪目标；

如果未识别到跟踪目标，则利用头肩特征分类器对所述解码后的视频图像进行跟踪目标识别。

3.根据权利要求1所述的单摄像头教师自动跟踪方法，其特征在于，所述判断所述跟踪目标的位置和大小是否处于所述解码后的视频图像的指定范围内，包括：

判断所述跟踪目标的位置是否处于所述解码后的视频图像的指定区域范围内；

判断所述跟踪目标的大小在所述解码后的视频图像所占比例是否处于指定范围内。

4.根据权利要求1所述的单摄像头教师自动跟踪方法，其特征在于，所述利用三角函数计算和查表插值相结合的计算方法，得出将所述跟踪目标的位置调整到指定值以及所述跟踪目标的大小调整到指定大小相对应的所述摄像装置需要移动的PTZ参数，包括：

利用θ₁-θ₂＝arctan(x₁*tanα/w)-arctan(x₂*tanα/w)，得出将所述跟踪目标水平方向的位置调整到指定位置时所述摄像装置需要移动的pan角度；

利用得出将所述跟踪目标垂直方向的位置调整到指定位置时所述摄像装置需要移动的tilt角度；

利用θ₁＝arctan(x*tanα/w)、预先训练好的水平视角和焦距的映射表以及查表插值法，得出将所述跟踪目标大小调整到指定比例时所述摄像装置的zoom调整对应的焦距参数；

其中，x₁和y₁分别为所述跟踪目标到所述解码后的视频图像中心在水平方向和垂直方向上的距离，x₂和y₂分别为所述跟踪目标所移到的指定位置到所述解码后的视频图像中心在水平方向和垂直方向上的距离，θ₁和分别为所述跟踪目标在水平方向和垂直方向上的视角，θ₂和分别为所述跟踪目标所移到的指定位置在水平方向和垂直方向上的视角，w和h为所述解码后的视频图像画面尺寸的宽度和高度的一半，α和β为所述解码后的视频图像边缘在水平和垂直方向上的视角。

5.根据权利要求1所述的单摄像头教师自动跟踪方法，其特征在于，所述预置位参数的设定方法包括：

在开始录播前，调整所述摄像装置的PTZ参数，使拍摄的视频图像为讲堂教师全景图像，保存此时的PTZ参数、并作为所述摄像装置的预置位参数。

6.根据权利要求1-5所述的单摄像头教师自动跟踪方法，其特征在于，所述获取摄像装置拍摄的视频图像，还包括：

对所述视频图像进行视频合成以及编码压缩处理，生成课件文件。