[发明专利]一种摄像头的角度切换方法、装置、设备和存储介质

权利要求书

1.一种摄像头的角度切换方法，其特征在于，包含：

获取拍摄目标；

基于摄像头的当前视角构建参考坐标系，并获取所述拍摄目标在所述参考坐标系的参考坐标；

获取摄像头的世界坐标系，并根据所述世界坐标系和所述参考坐标系的旋转关系，获取所述参考坐标对应的世界坐标；

基于所述世界坐标系，计算所述世界坐标的欧拉角；

根据所述欧拉角旋转所述摄像头，以拍摄所述拍摄目标；

所述基于摄像头的当前视角构建参考坐标系，并获取所述拍摄目标在所述参考坐标系的参考坐标，具体为：

以摄像头的光轴为X轴、转动轴为Y轴，水平转动轴心为Z轴，构建所述参考坐标系；

获取摄像头的感光元件和镜片之间的镜屏距，所述镜片和拍摄目标之间的物距，以及所述感光元件的靶面大小；

获取拍摄目标在所述感光元件上的成像位置，根据所述镜屏距和所述靶面大小，计算所述成像位置的在所述参考坐标系的成像坐标；

根据所述成像坐标、所述镜屏距和所述物距，以获取所述拍摄目标在所述参考坐标系的参考坐标。

2.根据权利要求1所述的角度切换方法，其特征在于，所述摄像头为变焦摄像头；获取摄像头的感光元件和镜片之间的镜屏距，具体为：

获取所述摄像头当前的焦距；

根据所述焦距，获取摄像头的感光元件和镜片之间的所述镜屏距。

3.根据权利要求1所述的角度切换方法，其特征在于，所述世界坐标系为右手坐标系；

获取摄像头的世界坐标系，并根据所述世界坐标系和所述参考坐标系的旋转关系，获取所述参考坐标对应的世界坐标，具体为：

获取摄像头的世界坐标系S_-xyz；

获取所述世界坐标系S_-xyz和参考坐标系R_-xyz之间的旋转角度；其中，所述旋转角度包括水平转动角度θ₁和竖直转动角度σ₁，所述世界坐标系S_-xyz和参考坐标系R_-xyz之间旋转关系为：

R_-xyz＝S_-xyz R_yR_z

根据所述旋转角度，计算得到所述参考坐标对应的所述世界坐标。

4.根据权利要求1所述的角度切换方法，其特征在于，所述欧拉角包括水平欧拉角θ₂和竖直欧拉角σ₂；

所述水平欧拉角θ₂的计算公式为：θ₂＝arctan(y÷x)+π×N；

所述竖直欧拉角σ₂的计算公式为：

其中，N为自然数，x,y,z分别为所述世界坐标系的三维坐标。

5.根据权利要求1所述的角度切换方法，其特征在于，获取拍摄目标，具体为：获取拍摄目标点或拍摄目标框；

当获取拍摄目标框时，角度切换方法还包括：

获取显示画面框和拍摄目标框之间的比例；

根据所述比例，填充所述拍摄目标框至所述显示画面框。

6.一种摄像头的角度切换装置，其特征在于，包含：

拍摄目标模块，用于获取拍摄目标；

参考坐标模块，用于基于摄像头的当前视角构建参考坐标系，并获取所述拍摄目标在所述参考坐标系的参考坐标；

世界坐标模块，用于获取摄像头的世界坐标系，并根据所述世界坐标系和所述参考坐标系的旋转关系，获取所述参考坐标对应的世界坐标；

欧拉角模块，用于基于所述世界坐标系，计算所述世界坐标的欧拉角；

旋转模块，用于根据所述欧拉角旋转所述摄像头，以拍摄所述拍摄目标。