一种智能教学跟踪摄像机的制作方法

本实用新型属于摄像机技术领域，尤其涉及一种智能教学跟踪摄像机。

背景技术：

随着教育和科技的持续发展，传统的语音教育以及不能满足教育多元化的需要。而且当今社会教育资源严重的不均衡，国家政策也更多将教育资源倾向于中西部等地区，但东部南部发展迅速的地方的经验和资源需要迅速的扩大蔓延到教育资源相对匮乏的地区去。故越来越多的学校组建了一套完整的多媒体网络教学系统，校园网络直播，录播，校园视频监控等多种功能为一体的综合平台，而其中主要的教学资源来自有多媒体教学系统的采集系统，其采集系统是整个教学资源的入门和基础，也是所有多媒体教学系统的主要内容之一，如今越来越多的精品课程推入教学课堂，在教学课堂中，导播系统可在局域网内摄像机中进行任意配置，同时进行多路高清音视频信号的录制，并且在回放过程中自由进行信号切换。在教学过程中，导播系统需要识别教师和学生的动作，从而达到完美、真实、准确表达教、学互动的生动情景。传统意义中的识别教师和学生动作主要采用诸如红外传感器，视频传感器等来作为动作的采集，还要额外增加设备对云台摄像机进行跟踪，但此类方案用起来极为麻烦，施工复杂，费用高昂，调试困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能教学跟踪摄像机，旨在解决现有的多媒体教学系统摄像机部分操作麻烦、施工复杂、费用高昂和调试困难的问题。

本实用新型是这样解决的：一种智能教学跟踪摄像机，包括用于图像处理 的PTZ摄像组件和连接在所述PTZ摄像组件下端用于识别动态目标的M12卡口摄像组件，所述PTZ摄像组件包括第一图像采集模组和与所述第一图像采集模组电连接的第一控制件，所述M12卡口摄像组件包括第二图像采集模组和与所述第二图像采集模组电连接的第二控制件，所述第二控制件与所述第一控制件电连接。

进一步地，所述第一控制件还设有与所述第一图像采集模组配合的第一ISP模块、与所述第一ISP模块连接的第一PTZ控制模块和所述第一ISP模块连接的第一视频输出模块，以及将所述第一ISP模块输出信号进行编码后输出及接收所述第一PTZ控制模块的控制信号的第一网络编码模块。

进一步地，所述第二控制件包括图像处理和编码一体的第二ISP模块、与所述第二ISP模块连接的第二PTZ控制模块和所述第二ISP模块连接的第二视频输出模块，以及将所述第二ISP模块输出信号进行编码后输出及接收所述第二PTZ控制模块的控制信号的第二网络编码模块。

进一步地，所述第一图像采集模组包括可转动的第一镜头件和支撑所述第一镜头件的支架件，以及容置所述第一控制件的安装壳体，所述支架件连接在所述安装壳体上。

进一步地，所述支架件上设有容置所述第一镜头件的U型开槽，所述第一镜头件两侧通过轴承件活动连接在所述U型开槽两个相对的侧壁上。

进一步地，所述安装壳体上设有与所述支架件下端配合的安装通槽，所述第一镜头件通过所述安装通槽与所述第一控制件电连接。

进一步地，所述第二图像采集模组包括可俯仰移动的第二镜头件和与所述第二镜头件电连接的传感器板，以及支撑所述第二镜头件和所述传感器板的支撑座，所述支撑座上端连接在所述安装壳体内。

进一步地，所述第二镜头件位于所述支撑座正中心的位置上。

进一步地，所述第二镜头件连接在一卡口件上，且所述第二镜头件周围还套设有一球状环形保护罩，所述卡口件连接在所述传感器板上，所述传感器板 可转动连接在一个固定支架上，所述固定支架连接在所述支撑座内。

进一步地，所述传感器板上套设有一活动件上，所述活动件两端向外凸设有连接轴，所述固定支架上设有与所述连接轴配合完成所述第二镜头件俯仰移动的齿状槽。

本实用新型提供的智能教学跟踪摄像机相对于现有的技术具有的技术效果为：通过将PTZ摄像组件和M12卡口摄像组件结合，共同完成课堂上图像的采集和动态目标的识别定位，其仅需要第一图像采集模组和第二图像采集模组配合对需要得到画面中的移动目标进行判定之后即可实现全自动跟踪功能。整个装置结构简单，控制方便，便于安装且大大减少了传统技术中摄像机数量的使用，进而节省成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的智能教学跟踪摄像机的整体结构图。

图2是本实用新型实施例提供的智能教学跟踪摄像机的分解图。

图3是图2中A部分的分解图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限 制性的。

请参照附图1和图2所示，在本实用新型实施例中，提供一种智能教学跟踪摄像机，包括PTZ(云台全方位移动及镜头变焦控制)摄像组件20和连接在该PTZ摄像组件20下端的M12卡口摄像组件10，该PTZ摄像组件20用于对采集的图像进行处理，该处理包括图像获取和对特定主体进行特写镜头输出；该M12卡口摄像组件10用于采集识别动态的目标并将特定的信号传输给PTZ摄像组件20；该PTZ摄像组件20包括第一图像采集模组和与该第一图像采集模组电连接的第一控制件204，该M12卡口摄像组件10包括第二图像采集模组和与该第二图像采集模组电连接的第二控制件101，该第二控制件101与该第一控制件204电连接；也即M12卡口摄像组件10通过第二图像采集模组对课堂上的老师和答题的学生进行识别后通过第二控制件101将信息传输给PTZ摄像组件20中的第一控制件204，然后第一控制件204控制第一图像采集模组来进行特写来完成视频的摄录。

以上设计的智能教学跟踪摄像机，通过将PTZ摄像组件20和M12卡口摄像组件10结合，共同完成课堂上图像的采集和动态目标的识别定位，其仅需要第一图像采集模组和第二图像采集模组配合对需要得到画面中的移动目标进行判定之后即可实现全自动跟踪功能。整个装置结构简单，控制方便，便于安装且大大减少了传统技术中摄像机数量的使用，进而节省成本。

具体地，在本实用新型实施例中，该第一控制件204还设有与该第一图像采集模组配合的第一ISP(图像处理单元)模块、与该第一ISP模块连接的第一PTZ控制模块和该第一ISP模块连接的第一视频输出模块，以及将该第一ISP模块输出信号进行编码后输出及接收该第一PTZ控制模块的控制信号的第一网络编码模块。

在本实施例中，该第一ISP模块包括一个MCU(处理器)，该MCU通过RS-232或RS-422/485接口与ASIC处理器连接。

在本实施例中，该第一ISP模块连接有HDMI接口模块、DVI接口模块、 YPbPr接口模块、SDI接口模块和RJ45网络接口。

具体地，在本实用新型实施例中，该第二控制件101包括图像处理和编码一体的第二ISP模块、与该第二ISP模块连接的第二PTZ控制模块和该第二ISP模块连接的第二视频输出模块，以及将该第二ISP模块输出信号进行编码后输出及接收该第二PTZ控制模块的控制信号的第二网络编码模块。

在本实施例中，采用该第二ISP模块与第二网络编码模块一体化的ASIC处理器。

在本实施例中，该第二ISP模块连接有SDI接口模块、串口模块、RJ45网络接口。

具体地，如图2所示，在本实用新型实施例中，该第一图像采集模组包括可转动的第一镜头件201和支撑该第一镜头件201的支架件202，以及容置该第一控制件204的安装壳体，该支架件202连接在该安装壳体上，该安装壳体包括上壳203和与上壳203拼接的下壳205，该第一控制件204固定连接在该上壳203和下壳205围成的腔体内。

具体地，如图2所示，在本实用新型实施例中，该支架件202上设有容置该第一镜头件201的U型开槽2021，该第一镜头件201两侧通过轴承件活动连接在该U型开槽2021两个相对的侧壁上，该第一镜头件201优选为柱状结构，该柱状结构侧面中间通过轴承件铰接在U型开槽2021的两个相对的侧壁之间，这样使得第一镜头件201可以转动采集特定的图像。

具体地，如图2所示，在本实用新型实施例中，该安装壳体上设有与该支架件202下端配合的安装通槽2031，该第一镜头件201通过该安装通槽2031与该第一控制件204电连接，这样设计便于第一控制件204与第一镜头件201之间的信息传输，同时便于电线的隐藏布置。

在本实施例中，该第一镜头件201主要应用其PTZ功能，可以对需要特写放大或云台转动的细节情况进行抓取，从而可用于特写跟踪教师/学生的视频。

具体地，如图2和图3所示，在本实用新型实施例中，该第二图像采集模 组包括可俯仰移动的第二镜头件102和与该第二镜头件102电连接的传感器板60，以及支撑该第二镜头件102和该传感器板60的支撑座103，该支撑座103上端连接在该安装壳体内，这样可以将上下两个摄像机组件固定连接起来形成一个整体，便于设备的安装。

具体地，如图2所示，在本实用新型实施例中，该第二镜头件102位于该支撑座103正中心的位置上，该智能教学跟踪摄像机优选为布置在教室或会场的后墙的中间位置，而该第二镜头件102位于该支撑座103正中心的位置上可以更好地拍摄整个场景。

在本实施例中，该第二镜头件102用于拍摄教室全景画面，并结合第二控制件101具有移动目标分析和跟踪控制功能，可间接控制第一镜头件201进行特写动作，并且可直接输出或通过编码输出全景的画面，用于后端设备的录制，并在全景摄像机中内置智能分析模块，用于分析教师移动动作和学生起立/坐下等动作，进而控制上方的第一镜头件201进行特写定位。

具体地，如图2和图3所示，在本实用新型实施例中，该第二镜头件102连接在一卡口件40上，并且该第二镜头件102周围还套设有一球状环形保护罩30，这样可以防止第二镜头件102被破坏，该卡口件40连接在该传感器板60上，该传感器板60可转动连接在该固定支架70上，该固定支架70连接在该支撑座103内。

在本实用新型实施例中，该传感器板60上套设有一活动件50上，该活动件50两端向外凸设有连接轴501，该固定支架70上设有与该连接轴501配合完成该第二镜头件102俯仰移动的齿状槽701，并且该连接轴501随着第二镜头件102俯仰转动时可以卡接在齿状槽701上的两个相邻的卡齿之间，这样可以保证第二镜头件102俯仰转动调节的有效性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。