[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

说明书

技术领域

本发明涉及自动跟踪定位技术领域，特别是涉及一种单摄像头教师自动跟踪方法、装置及录播系统。

背景技术

随着视频处理和网络技术的发展，在教学录播和视频会议等诸多领域，都需要摄像机对现场的发言人进行跟踪和迅速准确的定位。

现有技术中自动跟踪录播装置大都是采用红外线跟踪定位技术，红外线跟踪定位系统是通过在被跟踪目标上放置红外发射设备，在摄像机端用红外接收定位装置确定目标位置，控制摄像机跟踪目标。其具体工作原理为，摄像机端的微处理系统首先选定需要发射的红外发射设备，并触发所述红外发射设备发射红外线，此时红外线接收电路扫描对应的红外线接收设备，如果发射设备与接收设备之间有物体遮挡，则部分红外线接收设备接收不到红外线，记下该位置中心点，继续启动其它红外线发射设备，检测另外一部分接收不到红外的接收设备，记下另外一个位置中心点，一定时间范围内，通过两个中心点的位置即可计算出遮挡物体在空间中的位置坐标，然后根据所述位置坐标控制摄像机进行目标跟踪。

但是，红外跟踪定位技术容易受到太阳、投影机等光源中的红外线干扰，容易导致定位不准确；另外，上述红外线跟踪定位系统需要同时配备红外发射设备和红外接收设备，安装部署复杂。

发明内容

本发明实施例中提供了一种单摄像头教师自动跟踪方法、装置及录播系统，以解决现有技术中跟踪定位系统易受外界环境干扰和安装结构复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种单摄像头教师自动跟踪方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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；