专利名称：摄像装置及其调整方法
技术领域：
本发明涉及一种摄像装置及其调整方法。
背景技术：
雷射扫描定位(LIDAR，Light Detection And Ranging)系统使用雷射光对待测场 景进行高密度的扫描量测，其每秒最高可发射7000 8000次以上的圆锥状雷射光，根据光 线的反射特性，当雷射光碰到待测场景中的物体后会被反射回雷射扫描定位系统，因此可 由反射脉冲所获取的数据来反映待测场景的三维立体信息，即通过由雷射扫描定位系统所 发出的雷射光，测定雷射扫描定位系统与待测场景中各物体之间的距离。比如，雷射扫描定 位系统可用于进行地表扫描测绘，以迅速获取地表及地表上相应的物体场景(树木、建筑、 地表等)的三维坐标信息。传统的摄影机未结合雷射扫描定位技术，无法按雷射扫描定位系统扫描的结果对 入侵待测场景的动态物体进行侦测及自动追踪，以获取该动态物体的清晰影像。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结合雷射扫描定位系统进行动态物体侦测及自动 追踪的摄像装置及其调整方法。一种摄像装置，包括一摄像单元，用于对一待测场景进行摄像；—雷射扫描定位系统，用于发射雷射光对所述待测场景进行扫描，以获取所述待 测场景在不同时间的立体信息；一存储单元；一微处理器，用于将所述待测场景在一第一时间的立体信息存储于所述存储单元 中，以及将所述雷射扫描定位系统在不同于第一时间的其他时间扫描到的待测场景的立体 信息与与第一时间的立体信息作比较，以判断所述待测场景中是否存在动态物体，并记录 所述动态物体在所述待测场景中所处的三维坐标值，还根据所述动态物体所处的三维坐标 值发送一驱动指令；以及一驱动单元，用于接收所述微处理器发送的驱动指令，并根据所述驱动指令调整 所述摄像单元的摄像角度及焦距以追踪动态物体拍摄。一种应用于一摄像装置的调整方法，所述摄像系统包括一摄像单元，所述调整方 法包括以下步骤通过一雷射扫描定位系统发送雷射光对一待测场景进行扫描，以获取所述待测场 景在一第一时间的立体信息；将所述待测场景在第一时间的立体信息存储于一存储单元中；通过所述雷射扫描定位系统继续发送雷射光对所述待测场景进行扫描，以获取待 测场景在一第二时间的立体信息；
通过一微处理器将所述待测场景在第二时间的立体信息与第一时间的立体信息 作比较；若所述待测场景在第二时间内的立体信息与第一时间内的立体信息不一致，所述 微处理器记录立体信息不一致所对应的坐标值，并根据所述坐标值发送一驱动指令给一驱 动单元；以及所述驱动单元根据所述驱动指令调整所述摄像单元的摄像角度及焦距，使得所述 摄像单元对准所述待测场景中该坐标值所在处进行摄像。本发明摄像装置及其调整方法通过雷射扫描定位系统对待测场景进行扫描，并将 扫描到的待测场景的立体信息与事先存储的待测场景的立体信息做比较，根据比较结果判 断待测场景是否存在动态物体，并发送驱动指令给驱动单元以调整摄像单元的摄像角度及 焦距，使得摄像单元对准动态物体进行摄像以实现动态物体的侦测及自动追踪。
图1是本发明摄像装置的较佳实施方式的方框图。图2是应用于本发明摄像装置的调整方法的较佳实施方式的流程图。
具体实施例方式下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述请参考图1，本发明摄像装置100的较佳实施方式包括一雷射扫描定位系统10、一 微处理器20、一存储单元30、一驱动单元40以及一摄像单元50。所述摄像单元50包括一 镜头(图未示)及一电荷耦合器件(Charge Coupled Device, (XD)(图未示)。所述驱动 单元40可包括一马达(图未示)及一马达驱动器(图未示)，所述马达驱动器驱动所述马 达运转以调整所述摄像单元50的镜头，从而实现所述摄像单元50的摄像角度以及镜头焦 距的调整。所述摄像装置100被置于一待测场景中以对待测场景进行监控。所述摄像装置100中的雷射扫描定位系统10用于持续发射雷射光对待测场景进 行扫描以获取待测场景的立体信息。本较佳实施方式中，所述雷射扫描定位系统10所获得 的立体信息指待测场景10中各物体的三维坐标值。当所述雷射扫描定位系统10向待测场景发射出一束雷射光时，该雷射光碰上待 测场景中的物体后反射回雷射扫描定位系统10。因此，根据雷射光速以及发送脉冲和反射 脉冲的时间差，所述雷射扫描定位系统10便可测定出摄像装置100与待测场景中各物体之 间的距离，以此获取待测场景的立体信息，即待测场景中各物体所在的三维坐标。当所述雷射扫描定位系统10相隔一时间段先后发出两束雷射光，根据两束雷射 光分别侦测的摄像装置100与待测场景中的同一物体的距离，即该同一物体在两个时间的 三维坐标值，便可得到该物体的移动速度。因此，通过所述雷射扫描定位系统10持续对待 测场景进行雷射扫描，可侦测出在待测场景中出现的动态物体。本较佳实施方式具体工作过程描述如下所述雷射扫描定位系统10先扫描待测 场景在一第一时间的情景，以获取待测场景在第一时间的立体信息，即待测场景中每一物 体的三维坐标值，并将待测场景在第一时间的立体信息通过所述微处理器20存储于存储单元30中。之后，所述雷射扫描定位系统10于第二时间继续发射雷射光对待测场景进行 扫描，并将后续获得的待测场景内每一物体的三维坐标值传送给所述微处理器20。所述微 处理器20将所述雷射扫描定位系统10获取的待测场景的每一物体在第二时间的三维坐标 值与存储于存储单元30中所述待测场景在第一时间的每一物体的三维坐标值作比较，当 第二时间获得的所述待测场景中的某一物体的三维坐标值与第一时间的该物体的三维坐 标值不一致或者两坐标值之间的差值大于一设定值时，即表明该物体为动态物体。所述微处理器20记录该动态物体在待测场景中所处的位置，即在后一时间该动 态物体在待测场景中的三维坐标值，之后所述微处理器20根据记录的动态物体的三维坐 标值对应发送一驱动指令给所述驱动单元40，所述驱动单元40收到所述驱动指令后即对 应调整所述摄像单元50的摄像角度及焦距，从而将所述摄像单元50的镜头对准动态物体， 以取得动态物体的清晰影像，从而实现对动态物体的侦测及追踪。请继续参考图2，本发明还提供一种用于所述摄像装置100的调整方法，包括以下 步骤步骤Sl 所述雷射扫描定位系统10发送雷射光对待测场景进行扫描，以获取待测 场景在一第一时间的立体信息。所述待测场景的立体信息指待测场景中每一物体的三维坐 标信息。步骤S2 所述微处理器20将所述待测场景在第一时间的立体信息作为一标准信 息存储于存储单元30中。步骤S3 所述雷射扫描定位系统10继续发送雷射光对所述待测场景进行扫描，以 获取待测场景在一后一时间的立体信息。步骤S4 所述微处理器20将待测场景在后一时间的立体信息与第一时间内的立 体信息作比较，即将待测场景中每一物体在第一时间与后一时间的三维坐标信息进行比较。步骤S5 判断待测场景在后一时间的立体信息与第一时间的立体信息是否一致， 即是否所有物体在第一时间及后一时间的三维坐标信息均相同，若一致，则返回步骤S3; 若不一致，则执行步骤S6。步骤S6 所述微处理器30将第一时间及后一时间的三维坐标信息不一致的物体 作为该待测场景中的动态物体，并记录该动态物体所对应的三维坐标值，以及根据所述三 维坐标值发送对应的驱动指令给驱动单元40。步骤S7 所述驱动单元40根据所述驱动指令调整所述摄像单元50的摄像角度及 焦距，使得所述摄像单元50的镜头对准待测场景中的动态物体进行摄像，以取得动态物体 的清晰图像。其中，上述步骤S5中所述微处理器20也可比较待测场景中每一物体在第二时间 的三维坐标值与第一时间的三维坐标值，以得到所述待测场景中的动态物体，即当待测场 景中某一物体在后一时间的三维坐标值与在第一时间的坐标值之间的差异超过一设定值 时，即认为该物体为动态物体。本发明摄像装置100及其调整方法通过雷射扫描定位系统10对待测场景进行扫 描，将扫描到的待测场景的立体信息与事先存储的待测场景的立体信息做比较，根据比较 结果判断待测场景是否存在动态物体，并调整摄像单元50的摄像角度及焦距使得摄像单元50对准动态物体进行摄像，以取得动态物体的清晰图像。
权利要求
1.一种摄像装置，包括一摄像单元，用于对一待测场景进行摄像；一雷射扫描定位系统，用于发射雷射光对所述待测场景进行扫描，以获取所述待测场 景在不同时间的立体信息；一存储单元；一微处理器，用于将所述待测场景在一第一时间的立体信息存储于所述存储单元中， 以及将所述雷射扫描定位系统在不同于第一时间的其他时间扫描到的待测场景的立体信 息与与第一时间的立体信息作比较，以判断所述待测场景中是否存在动态物体，并记录所 述动态物体在所述待测场景中所处的三维坐标值，还根据所述动态物体所处的三维坐标值 发送一驱动指令；以及一驱动单元，用于接收所述微处理器发送的驱动指令，并根据所述驱动指令调整所述 摄像单元的摄像角度及焦距以追踪动态物体拍摄。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于所述待测场景的立体信息是指待测场 景中的每一物体所对应的三维坐标值。
3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于所述雷射扫描定位系统通过计算雷射 光的发送脉冲和反射脉冲的时间差以及雷射光速来计算摄像装置与待测场景中各物体之 间的距离，从而获取待测场景中每一物体的三维坐标值。
4.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于当所述待测场景中一第一物体在其他 时间的三维坐标值与在第一时间的三维坐标值不一致时，所述微处理器即判断所述第一物 体为动态物体。
5.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于所述摄像单元包括一镜头及一电荷耦 合器件。
6.如权利要求5所述的摄像装置，其特征在于所述驱动单元包括一马达及一马达驱 动器，所述马达驱动器驱动所述马达运转以调整所述摄像单元的镜头，以实现所述摄像单 元的摄像角度以及镜头焦距的调整。
7.一种应用于一摄像装置的调整方法，所述摄像系统包括一摄像单元，所述调整方法 包括以下步骤通过一雷射扫描定位系统发送雷射光对一待测场景进行扫描，以获取所述待测场景在 一第一时间的立体信息；将所述待测场景在第一时间的立体信息存储于一存储单元中；通过所述雷射扫描定位系统继续发送雷射光对所述待测场景进行扫描，以获取待测场 景在一第二时间的立体信息；通过一微处理器将所述待测场景在第二时间的立体信息与第一时间的立体信息作比较；若所述待测场景在第二时间内的立体信息与第一时间内的立体信息不一致，所述微处 理器记录立体信息不一致所对应的坐标值，并根据所述坐标值发送一驱动指令给一驱动单 元；以及所述驱动单元根据所述驱动指令调整所述摄像单元的摄像角度及焦距，使得所述摄像 单元对准所述待测场景中该坐标值所在处进行摄像。
8.如权利要求7所述的调整方法，其特征在于所述待测场景的立体信息是指待测场 景中的各物体所对应的三维坐标。
9.如权利要求8所述的调整方法，其特征在于所述雷射扫描定位系统通过计算雷射 光的发送脉冲和反射脉冲的时间差以及雷射光速来计算摄像装置与待测场景中各物体之 间的距离，从而获取待测场景的立体信息。
10.如权利要求7所述的调整方法，其特征在于所述摄像单元包括一镜头及一电荷耦 合器件；所述驱动单元包括一马达及一马达驱动器，所述马达驱动器驱动所述马达运转以 调整所述摄像单元的镜头进行所述摄像单元的摄像角度以及镜头焦距的调整。
全文摘要
一种摄像装置，包括一摄像单元、一雷射扫描定位系统、一微处理器、一存储单元以及一驱动单元。所述雷射扫描定位系统用于发射雷射光对一待测场景进行扫描，以获取待测场景的立体信息；所述存储单元用于存储待测场景在一第一时间的立体信息；所述微处理器将待测场景在其他时间的立体信息与与第一时间的立体信息作比较，以侦测所述待测场景中是否存在动态物体，并记录动态物体的三维坐标，以根据该三维坐标发送一驱动指令；所述驱动单元接收所述微处理器发送的驱动指令调整所述摄像单元的摄像角度及焦距使得摄像单元对准动态物体进行摄像。本发明还提供一种应用于本发明摄像装置的调整方法。
文档编号H04N5/232GK101998046SQ200910305888
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者李后贤, 李章荣, 罗治平 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司