摄像机的变焦跟踪方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于安防监控技术领域，尤其设及摄像机的变焦跟踪方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着安防监控系统的普及应用，对系统中监控摄像机变焦跟踪(Zoom-化acking) 性能的要求也越来越高，尤其是在道路监控应用上，需要快速变焦W实现迅速抓拍，因此要 求变焦跟踪性能具备快速准确的特点。
[0003] 现有技术中，在安防监控领域，摄像机的变焦跟踪是在Fourier Z Transform (FZT)算法的基础上运行的，然而，目前FZT算法在计算校正步长的过程中，使用"比例一积 分一微分"（Proportion-Integra^L-DerivativeJID)模型来不断逼迫真实曲线，但如何确 定PID模型参数是个难题，实际应用过程中很难找到最优解，导致现有的FZT算法在跟踪准 确率上仍有不足，会对安防监控系统的变焦跟踪性能带来负面影响。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供了摄像机的变焦跟踪方法及装置，W解决现有技术 中FZT算法的采用导致安防监控领域变焦跟踪的跟踪准确率低的问题。
[0005] 第一方面，提供了 一种摄像机的变焦跟踪方法，包括：
[0006] 当校正操作启动后，在预设坐标系中获取PO点的对焦信息位川。川￥。日），9〇点用 于表示摄像机的初始对焦状态，所述预设坐标系的横轴表示变焦电机的运动位置，纵轴表 示对焦电机的运动位置，则所述预设坐标系中任意一点i的对焦信息(Zi，Fi，FVi)用于表示 在该点处变焦电机的运动位置为Zi,对焦电机的运动位置为Fi,对焦统计值为FVi;
[0007] 在Zpo上获取距离Fpo最近的第一曲线和第二曲线，并基于所述第一曲线和所述第 二曲线估算得到第=曲线；
[000引在变焦电机向最长焦距端运动的过程中，通过估算得到分别与PO点、Pl点、p2点对 应的eO点、e 1点、e2点的对焦信息，其中，P1点和p2点依次为变焦电机向最长焦距端运动过 程中所述摄像机的两个对焦状态；
[0009] 通过钟形曲线为P 0点、P1点、P 2点、e 0点、e 1点、e 2点进行建模，采用最小二乘法求 得在Zpi上FV的最高值，估算得到校正后的跟踪曲线；
[0010] 驱动对焦电机按照所述校正后的跟踪曲线运动。
[001。第二方面，提供了 一种摄像机的变焦跟踪装置，包括：
[0012] 获取单元，用于当校正操作启动后，在预设坐标系中获取PO点的对焦信息（Zpo， Fp〇，FVp〇)，pO点用于表示摄像机的初始对焦状态，所述预设坐标系的横轴表示变焦电机的 运动位置，纵轴表示对焦电机的运动位置，则所述预设坐标系中任意一点i的对焦信息(Zi， Fi，FVi)用于表示在该点处变焦电机的运动位置为Zi，对焦电机的运动位置为Fi，对焦统计 值为FVi;
[0013] 第一估算单元，用于在Zpo上获取距离Fpo最近的第一曲线和第二曲线，并基于所述 第一曲线和所述第二曲线估算得到第=曲线；
[0014]第二估算单元，用于在变焦电机向最长焦距端运动的过程中，通过估算得到分别 与PO点、Pl点、p2点对应的eO点、el点、e2点的对焦信息，其中，Pl点和p2点依次为变焦电机 向最长焦距端运动过程中所述摄像机的两个对焦状态；
[001引第；估算单元，用于通过钟形曲线为pO点、pi点、p2点、eO点、el点、e2点进行建模， 采用最小二乘法求得在Zpi上FV的最高值，估算得到校正后的跟踪曲线；
[0016] 驱动单元，用于驱动对焦电机按照所述校正后的跟踪曲线运动。
[0017] 在本发明实施例中，当进行变焦跟踪的算法处理时，引入了多点曲线拟合算法来 对对焦电机的跟踪曲线进行校正，相比于PID模型，本发明实施例的方案降低了算法难度及 不确定性，且保证了安防监控领域变焦跟踪的跟踪准确率。
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W根据运些 附图获得其他的附图。
[0019] 图1是本发明实施例提供的预设坐标系的示意图；
[0020] 图2是本发明实施例提供的摄像机的变焦跟踪方法的实现流程图；
[0021] 图3是本发明实施例提供的摄像机的变焦跟踪方法S203的具体实现流程图；
[0022] 图4是本发明另一实施例提供的摄像机的变焦跟踪方法的实现流程图；
[0023] 图5是本发明实施例提供的摄像机的变焦跟踪装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0024] W下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具 体细节，W便透切理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有运些具体 细节的其它实施例中也可W实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电 路W及方法的详细说明，W免不必要的细节妨碍本发明的描述。
[0025] 在本发明实施例中，当校正操作启动后，在预设坐标系中获取PO点的对焦信息 (2。〇，。。〇，。￥。〇)，9〇点用于表示摄像机的初始对焦状态，所述预设坐标系的横轴表示变焦电 机的运动位置，纵轴表示对焦电机的运动位置，则所述预设坐标系中任意一点i的对焦信息 (Zi，Fi，FVi)用于表示在该点处变焦电机的运动位置为Zi,对焦电机的运动位置为Fi,对焦统 计值为FVi;在Zpo上获取距离Fpo最近的第一曲线和第二曲线，并基于所述第一曲线和所述第 二曲线估算得到第=曲线;在变焦电机向最长焦距端运动的过程中，基于所述第=曲线，通 过估算得到分别与pO点、P1点、p2点对应的eO点、e 1点、e2点的对焦信息，其中，P1点和p2点 依次为变焦电机向最长焦距端运动过程中所述摄像机的两个对焦状态;通过钟形曲线为PO 点、Pl点、p2点、eO点、el点、日2点进行建模，采用最小二乘法求得在Zpi上FV的最高值，估算得 到校正后的跟踪曲线;驱动对焦电机按照所述校正后的跟踪曲线运动。
[0026] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0027] 预设坐标系如图1所示，图中的坐标横轴表示变焦电机的运动位置，坐标纵轴表示 对焦电机的运动位置，横坐标I表示变焦电机运动的最短焦距(WIDE)端，横坐标1249表示变 焦电机运动的最长焦距(TELE)端，且假定变焦电机是向着TELE端运动。在图1所示预设坐标 系中，从左至右标识了pO、P1、p2、p3四个点，该预设坐标系中任意一点i的对焦信息（Zi，Fi， FVi)用于表示在该点处的变焦电机的运动位置为Zi,对焦电机的运动位置为Fi,对焦统计值 为FVidWpO点为例，PO点用于表示安防监控系统中摄像机的初始对焦状态，该点的对焦信 息表示为设〇方。〇^￥。〇)，该信息表示的物理意义描述如下：曲线上9〇点处变焦电机的运动 位置为Zpo,对焦电机的运动位置为Fpo, PO点处的对焦统计值为FVpo,那么容易知道，基于相 同的物理意义描述，Pl点的对焦信息表示为（Zpl，Fpl，FVpl)，p2点的对焦信息表示为（Zp2， Fp2，FVp2)，p3点的对焦信息表示为（2。3，尸。3，尸￥。3)。基于图1所示的预设坐标系，图2示出了本 发明实施例提供的摄像机的变焦跟踪方法的实现流程，详述如下：
[00%]在S201中，当校正操作启动后，在预设坐标系中获取PO点的对焦信息（Zp〇，Fp〇， FVpO )，pO点用于表示摄像机的初始对焦状态。
[0029] 在本发明实施例中，设定初始对焦状态下，监控摄像头所拍摄的场景是对焦清晰 的。
[0030] 在S202中，在ZpO上获取距离FpO最近的第一曲线化Ower Curve)和第二曲线化pper CurveK镜头厂商提供会提供N组曲线，本发明实例根据Zpo处聚焦电机的位置找到在N组曲 线中最接近的两组曲线，小物距的记为化per Curve,大物距的记为Lower Curve)，并基于 所述第一曲线和所述第二曲线估算得到第S曲线化Stimated化rve)。
[0031] 由于镜头厂商会提供N组曲线，因此，在本发明实施例中，在镜头厂商提供的N组曲 线中，根据Zpo处对焦电机的位置找到最接近Fpo的两组曲线。而第=曲线可W使用几何变焦 跟踪（Geometric Zoom Tracking，GZT)法估算得到。
[0032] 为了更好地说明，在图I所示预设坐标系上