CN103486997A - 镜头拍摄范围确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种镜头拍摄范围确定方法，包括：接收定位装置发送的多个定位点的位置信息；通过视讯镜头中的位置调整模组控制视讯镜头依次拍摄各定位点，并获得拍摄各定位点时视讯镜头垂直移动的上下角度及水平移动的水平角度，并同时获得视讯镜头中距离侦测芯片侦测得到的各定位点与视讯镜头之间的定位距离；根据各定位点对应的上下角度、水平角度、定位距离及主讲人对应的人体计测值，计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度；从所述视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度中取出水平向左转动的最大角度及水平向右转动的最大角度来确定视讯镜头的拍摄范围。本发明还提供一种镜头拍摄范围确定系统。利用本发明可以确定高阶视讯镜头的拍摄范围。

Description

镜头拍摄范围确定方法及系统

技术领域

本发明涉及一种镜头拍摄范围确定方法及系统，尤其涉及一种高阶视讯镜头的拍摄范围确定方法及系统。

背景技术

现有的高阶视讯镜头可实现上下角度及左右水平角度的调整，但在调整时均需经由遥控器进行控制。所述高阶视讯镜头的转动速度快（高达300度每秒）且未提供定位功能，因此在需利用该高阶视讯镜头进行拍摄时，无法提供即时真实的互动。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种镜头拍摄范围确定方法，以确定高阶视讯镜头的拍摄范围。

鉴于以上内容，还有必要提供一种镜头拍摄范围确定系统，以确定高阶视讯镜头的拍摄范围。

所述镜头拍摄范围确定方法，包括以下步骤：第一接收步骤：在视讯镜头启动后，接收定位装置发送的多个定位点的位置信息；第一控制步骤：通过视讯镜头中的位置调整模组控制视讯镜头依次拍摄各定位点，并获得拍摄各定位点时视讯镜头垂直移动的上下角度及水平移动的水平角度，并同时获得视讯镜头中距离侦测芯片侦测得到的各定位点与视讯镜头之间的定位距离；计算步骤：根据各定位点对应的上下角度、水平角度、定位距离及主讲人对应的人体计测值，计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度，所述人体计测值指视讯镜头要拍摄的每个主讲人与该多个定位点形成的桌面之间的垂直距离；确定步骤：从所述视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度中取出水平向左转动的最大角度及水平向右转动的最大角度来确定视讯镜头的拍摄范围。

所述镜头拍摄范围确定系统，包括：接收模块，用于在视讯镜头启动后，接收定位装置发送的多个定位点的位置信息；控制模块，用于通过视讯镜头中的位置调整模组控制视讯镜头依次拍摄各定位点，并获得拍摄各定位点时视讯镜头垂直移动的上下角度及水平移动的水平角度，并同时获得视讯镜头中距离侦测芯片侦测得到的各定位点与视讯镜头之间的定位距离；计算模块，用于根据各定位点对应的上下角度、水平角度、定位距离及主讲人对应的人体计测值，计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度，所述人体计测值指视讯镜头要拍摄的每个主讲人与该多个定位点形成的桌面之间的垂直距离；确定模块，用于从所述视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度中取出水平向左转动的最大角度及水平向右转动的最大角度来确定视讯镜头的拍摄范围。

相较于现有技术，所述的镜头拍摄范围确定方法及系统，可以通过定位装置（如遥控器）确定四个定位点，并在利用该四个定位点进行计算后确定高阶视讯镜头的拍摄范围，并可实现拍摄位置的定位。

附图说明

图1是本发明镜头拍摄范围确定系统较佳实施例的架构图。

图2是本发明镜头拍摄范围确定系统较佳实施例的功能模块图。

图3是本发明镜头拍摄范围确定方法较佳实施例的流程图。

图4是本发明的一个拍摄示例图。

主要元件符号说明

高阶视讯镜头	1
		镜头拍摄范围确定系统	10
处理器	11
		存储器	12
距离侦测芯片	13
		声控芯片	14
位置调整模组	15
		线缆	2
指向性麦克风	3
		定位装置	4
接收模块	100
		控制模块	101
计算模块	102
		确定模块	103
设置模块	104

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

如图1所示，是本发明镜头拍摄范围确定系统较佳实施例的架构图。

镜头拍摄范围确定系统10运行于高阶视讯镜头1中，该高阶视讯镜头1是可左右旋转、上下调整的高规格视讯镜头。所述高阶视讯镜头1通过线缆2连接至一个或多个指向性麦克风3（图中仅画出一个）。当指向性麦克风3被主讲人使用时，所述高阶视讯镜头1调整至该主讲人所在位置拍摄该主讲人。所述高阶视讯镜头1还可拍摄定位装置4发送的定位点，所述定位装置4可为遥控器、镭射发射器或红外线发射器等装置。所述高阶视讯镜头1有一个初始位置，在拍摄完所有对象后，该高阶视讯镜头1会回到该初始位置，所述对象包括主讲人和定位点。

所述高阶视讯镜头1中还包括通过数据总线相连的处理器11、存储器12、距离侦测芯片13、声控芯片14及位置调整模组15。所述存储器12用于存储所述镜头拍摄范围确定系统10的程序代码等资料。所述距离侦测芯片13用于侦测定位装置4发送的定位点与高阶视讯镜头1之间的距离。所述声控芯片14用于接收指向性麦克风3产生的声音信号。所述位置调整模组15包括镜头装置、调整装置等，用于将高阶视讯镜头1调整至定位装置4发送的定位点或指向性麦克风3产生的声音信号所在的方位。

在本实施例中，所述镜头拍摄范围确定系统10可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器12中并被配置成由一个或多个处理器（本实施例为一个处理器11）执行，以完成本发明。例如，参阅图2所示，所述镜头拍摄范围确定系统10被分割成接收模块100、控制模块101、计算模块102、确定模块103及设置模块104。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在高阶视讯镜头1中的执行过程。各模块的功能将结合图3的流程图进行详细介绍。

如图3所示，是本发明镜头拍摄范围确定方法较佳实施例的流程图。

步骤S10，在所述高阶视讯镜头1启动后，所述接收模块100接收定位装置4发送的多个定位点的信息。所述定位点的信息包括：各个定位点在一个空间直角坐标系中的位置坐标值。如图4所示，有一张会议桌ABCD，在会议桌ABCD的CD一侧间隔一定的距离摆放有一个高阶视讯镜头1，用户使用定位装置4在会议桌的四个角上各定位一个定位点，接收模块100接收该四个定位点的位置坐标值，该会议桌可以认为是该四个定位点形成的桌面。

所述空间直角坐标系定义如下：将高阶视讯镜头1所处的点设为F，将高阶视讯镜头1所在的垂直线与会议桌ABCD所在的平面之间的交点设为E，以E作为该空间直角坐标系的原点，EF所在直线作为该空间直角坐标系的Z轴，在ABCD平面上做一条直线EI，该直线EI垂直于直线CD，以该直线EI作为该空间直角坐标系的X轴，再从E点在ABCD平面上做一条平行于直线CD的直线作为该空间直角坐标系的Y轴。

在图4中，高阶视讯镜头1的初始位置为平行于ABCD平面且与CDD₁C₁平面垂直的位置，所述CDD₁C₁平面垂直于会议桌ABCD的平面。如图4中所示的线段FG所标识的位置为平行于会议桌ABCD所在平面且与CDD₁C₁平面垂直的位置，该线段FG为高阶视讯镜头1的初始位置。

步骤S12，所述控制模块101通过位置调整模组15控制高阶视讯镜头1依次拍摄各定位点，并获得拍摄各定位点时高阶视讯镜头1垂直移动的上下角度及水平移动的水平角度，并同时获得距离侦测芯片13侦测得到的各定位点与高阶视讯镜头1之间的定位距离。该上下角度指高阶视讯镜头1相对于初始位置垂直向上或垂直向下移动的角度，该水平角度指高阶视讯镜头1相对于初始位置水平向左或水平向右移动的角度。

如图4所示，在拍摄会议桌ABCD上的定位点C时，位置调整模组15调整高阶视讯镜头1由初始位置（线段FG位置）移动至定位点C。此时高阶视讯镜头1水平方向由线段FG位置移动至线段FH位置（水平角度为∠GFH对应的角度θ₁），在上下方向由线段FH位置垂直向下移动至线段FC位置（上下角度为∠HFC对应的角度θ）。由此可知，位置调整模组15调整的高阶视讯镜头1的上下角度为θ、水平角度为θ₁，距离侦测芯片13侦测得到的定位点C与高阶视讯镜头1之间的定位距离为高阶视讯镜头1所处的点F与定位点C之间的距离，如为L。

步骤S14，所述计算模块102根据各定位点对应的上下角度、水平角度、定位距离及主讲人对应的人体计测值，利用三角函数计算得到高阶视讯镜头1定位到每个主讲人需水平转动的角度。该人体计测值是指高阶视讯镜头1要拍摄的每个主讲人与多个定位点形成的会议桌面之间的垂直距离。所述水平转动的角度包括水平向左转动的角度或水平向右转动的角度，所述水平向左转动的角度指相对于高阶视讯镜头1的初始位置水平向左转动而得到的角度，所述水平向右转动的角度指相对于高阶视讯镜头1的初始位置水平向右转动而得到的角度。

需要说明的是，所述设置模块104设置每个主讲人对应的人体计测值及与每个主讲人临近的定位点。如图4所示，在会议桌ABCD的BC一侧安放有座位M和座位N，座位M和座位N上分别坐有主讲人M1和主讲人N1，假设每个座位与会议桌ABCD均距离60cm，则设置模块104设置该两个主讲人对应的人体计测值均为60cm，同时设置模块104可设置主讲人M1临近的定位点为B和主讲人N1临近的定位点为C。如果有定位点没有临近的主讲人时，设置模块104对该定位点设置一个虚拟的主讲人，且该虚拟的主讲人对应的人体计测值为0。如图4所示，在会议桌ABCD的AD一侧没有主讲人，则定位点A、D没有临近的主讲人，设置模块104为定位点A、D分别设置一个人体计测值为0的虚拟的主讲人。

以定位点C为例来介绍计算模块102计算高阶视讯镜头1定位到临近定位点C的主讲人N1需水平转动的角度的过程。如图4所示，交点E、I、C构成一个直角三角形ECI。在直角三角形ECI中，EI为线段FG映射至会议桌ABCD所在平面的线段，EC为线段FH映射至会议桌ABCD所在平面的线段，则∠IEC为水平角度∠GFH在会议桌ABCD所在平面映射得到的角度，也为θ₁。所述EC与FC的锐角夹角∠ECF与上下角度∠HFC相等，为θ。线段DC沿着DC的方向延长一个人体计测值的长度至点K，则定位点C对应的水平转动的角度为∠IEK。假设∠IEK对应的角度为θ₂，则θ₂的正切值tanθ₂=（IC+人体计测值）÷IE，其中，人体计测值为已知，IC=EC×sinθ₁，IE=EC×cosθ₁。所述sinθ₁为θ₁的正弦值，cosθ₁为θ₁的余弦值，θ₁为已知的水平角度，则sinθ₁与cosθ₁均已知，且EC=FC×cosθ，该cosθ为θ的余弦值，FC与θ均已知，则可由此求得高阶视讯镜头1定位到临近定位点C的主讲人N1时需水平转动的角度∠IEK，该∠IEK为水平向左转动的角度。

步骤S16，所述确定模块103从高阶视讯镜头1定位到每个主讲人时需水平转动的角度中取出水平向左转动的最大角度及水平向右转动的最大角度来确定高阶视讯镜头1的拍摄范围。该水平向左转动的最大角度及水平向右转动的最大角度即构成高阶视讯镜头1的拍摄范围。

在本发明中，所述高阶视讯镜头1的最终目的是要拍摄使用指向性麦克风3的主讲人，但因主讲人不是唯一的，可以是多个主讲人，从而导致拍摄位置是可变动的，因此先对固定的几个定位点进行定位。之后，根据主讲人的人体计测值对主讲人的位置进行估算，来求得高阶视讯镜头1的拍摄范围，从而防止高阶视讯镜头1因转速过快而错过主讲人所在位置并影响定位的准确度。

在确定高阶视讯镜头1的拍摄范围后，当指向性麦克风3侦测到主讲人在演讲时，所述接收模块100通过声控芯片14接收指向性麦克风3的声音信号从而确定主讲人的位置，然后所述控制模块101通过位置调整模组15控制高阶视讯镜头1调整至该主讲人所在位置进行拍摄，此时该位置调整模组15定位主讲人的眼睛。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种镜头拍摄范围确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一接收步骤：在视讯镜头启动后，接收定位装置发送的多个定位点的位置信息；

第一控制步骤：通过视讯镜头中的位置调整模组控制视讯镜头依次拍摄各定位点，并获得拍摄各定位点时视讯镜头垂直移动的上下角度及水平移动的水平角度，并同时获得视讯镜头中距离侦测芯片侦测得到的各定位点与视讯镜头之间的定位距离；

计算步骤：根据各定位点对应的上下角度、水平角度、定位距离及主讲人对应的人体计测值，计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度，所述人体计测值指视讯镜头要拍摄的每个主讲人与该多个定位点形成的桌面之间的垂直距离；

确定步骤：从所述视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度中取出水平向左转动的最大角度及水平向右转动的最大角度来确定视讯镜头的拍摄范围。

2.如权利要求1所述的镜头拍摄范围确定方法，其特征在于，该方法还包括：

第二接收步骤：通过视讯镜头中的声控芯片接收与视讯镜头连接的指向性麦克风的声音信号从而确定主讲人的位置；

第二控制步骤：通过所述位置调整模组控制视讯镜头调整至指向性麦克风的主讲人所在位置进行拍摄。

3.如权利要求1所述的镜头拍摄范围确定方法，其特征在于，该方法在计算步骤前还包括：

设置步骤：设置每个主讲人对应的人体计测值及与每个主讲人临近的定位点。

4.如权利要求3所述的镜头拍摄范围确定方法，其特征在于，所述计算步骤包括：

在计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度θ₂时，该水平转动的角度θ₂的正切值tanθ₂=（L×cosθ×sinθ₁+人体计测值）÷（L×cosθ×cosθ₁），其中，L为临近该主讲人的定位点的定位距离，θ为临近该主讲人的定位点的上下角度，θ₁为临近该主讲人的定位点的水平角度。

5.如权利要求4所述的镜头拍摄范围确定方法，其特征在于，所述θ为临近该主讲人的定位点的上下角度，该上下角度指视讯镜头相对于初始位置垂直向上或垂直向下移动的角度，θ₁为临近该主讲人的定位点的水平角度，该水平角度指视讯镜头相对于初始位置水平向左或水平向右移动的角度。

6.一种镜头拍摄范围确定系统，其特征在于，该系统包括：

接收模块，用于在视讯镜头启动后，接收定位装置发送的多个定位点的位置信息；

控制模块，用于通过视讯镜头中的位置调整模组控制视讯镜头依次拍摄各定位点，并获得拍摄各定位点时视讯镜头垂直移动的上下角度及水平移动的水平角度，并同时获得视讯镜头中距离侦测芯片侦测得到的各定位点与视讯镜头之间的定位距离；

计算模块，用于根据各定位点对应的上下角度、水平角度、定位距离及主讲人对应的人体计测值，计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度，所述人体计测值指视讯镜头要拍摄的每个主讲人与该多个定位点形成的桌面之间的垂直距离；

确定模块，用于从所述视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度中取出水平向左转动的最大角度及水平向右转动的最大角度来确定视讯镜头的拍摄范围。

7.如权利要求6所述的镜头拍摄范围确定系统，其特征在于，该系统还包括：

所述接收模块，还用于通过视讯镜头中的声控芯片接收与视讯镜头连接的指向性麦克风的声音信号从而确定主讲人的位置；

所述控制模块，还用于通过所述位置调整模组控制视讯镜头调整至指向性麦克风的主讲人所在位置进行拍摄。

8.如权利要求6所述的镜头拍摄范围确定系统，其特征在于，该系统还包括：

设置模块，用于设置每个主讲人对应的人体计测值及与每个主讲人临近的定位点。

9.如权利要求8所述的镜头拍摄范围确定系统，其特征在于，所述计算模块通过以下步骤计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度：

在计算视讯镜头定位到每个主讲人需水平转动的角度θ₂时，该水平转动的角度θ₂的正切值tanθ₂=（L×cosθ×sinθ₁+人体计测值）÷（L×cosθ×cosθ₁），其中，L为临近该主讲人的定位点的定位距离，θ为临近该主讲人的定位点的上下角度，θ₁为临近该主讲人的定位点的水平角度。

10.如权利要求9所述的镜头拍摄范围确定系统，其特征在于，所述θ为临近该主讲人的定位点的上下角度，该上下角度指视讯镜头相对于初始位置垂直向上或垂直向下移动的角度，θ₁为临近该主讲人的定位点的水平角度，该水平角度指视讯镜头相对于初始位置水平向左或水平向右移动的角度。

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