一種攝影機自動跟焦裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種攝影機自動跟焦裝置和方法,包括依次相互連接的攝影機鏡頭、跟焦目標定位裝置、第一電機控制器、第一電機驅動器、第一電機、隨動裝置、第二電機控制器、第二電機驅動器及第二電機,隨動裝置上還固定設有測距模塊,其中,攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入跟焦目標定位裝置,計算跟焦目標的坐標值作為數(shù)據(jù)信號輸入第一電機控制器,第一電機控制器控制第一電機使得隨動裝置和測距模塊跟隨移動,測距模塊始終指向跟焦目標,測距模塊采集的距離數(shù)據(jù)輸入第二電機控制器,第二電機控制器控制第二電機,調節(jié)攝影機鏡頭的調焦圈,使攝影機鏡頭焦點始終對焦于跟焦目標。本發(fā)明能精確實現(xiàn)自動跟焦目的,操作方便,現(xiàn)場工作效率高。
【專利說明】一種攝影機自動跟焦裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及攝影機【技術領域】,涉及一種攝影機自動跟焦裝置和方法,特別涉及一種具有跟焦目標定位裝置和具有隨動功能的測距模塊的自動跟焦裝置和方法。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有的技術中,已有利用測距裝置實現(xiàn)自動跟焦的實例,但測距裝置的指向通常會指向拍攝畫面的中央或某一或多個特定的點,當被攝目標位于畫面中央或前述某一或多個特定的點時,能順利完成自動跟焦,但當被攝目標沒有位于畫面中央或前述某一或多個特定的點時,測距裝置將不能準確測量距離數(shù)據(jù),不能完成自動跟焦,尤其是當被攝目標在畫面中位置處于運動狀態(tài)時,其跟焦成功率會更低。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是針對已有技術的不足,提供一種攝影機自動跟焦裝置和方法,具有跟焦精確、操作簡單、可靠性高的優(yōu)點。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的技術方案為:
[0005]首先提供了一種攝影機自動跟焦裝置,包括依次相互連接的攝影機鏡頭、跟焦目標定位裝置、第一電機控制器、第一電機驅動器、第一電機、隨動裝置、第二電機控制器、第二電機驅動器及第二電機,隨動裝置上還固定設有測距模塊,其中,攝影機鏡頭的采集的實時視頻信號輸入跟焦目標定位裝置,手動或自動方式確定跟焦目標并計算跟焦目標的坐標值作為數(shù)據(jù)信號輸入第一電機控制器,第一電機控制器根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制第一電機驅動器驅動第一電機二自由度移動,使得隨動裝置和測距模塊跟隨移動,確保測距模塊始終指向跟焦目標,測距模塊采集的距離數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)信號輸入第二電機控制器,第二電機控制器根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制第二電機驅動器驅動第二電機,調節(jié)攝影機鏡頭的調焦圈,使攝影機鏡頭焦點始終對焦于跟焦目標。
[0006]上述攝影機自動跟焦裝置中,所述跟焦目標定位裝置具有視頻處理芯片,所述視頻處理芯片連接有觸摸屏,所述攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入視頻處理芯片顯示在觸摸屏上,自動或手動方式在觸摸屏上選擇一個或多個跟焦目標。
[0007]上述攝影機自動跟焦裝置中,所述隨動裝置具有兩個調整自由度,所述第一電機具有兩個電機體,所述每個電機體控制隨動裝置的一個自由度,使得設于隨動裝置上的測距模塊始終指向跟焦目標。
[0008]上述攝影機自動跟焦裝置中,所述第一電機和第二電機為步進電機、伺服電機或其他運動驅動元件。
[0009]其次還提供了一種攝影機自動跟焦方法,包括如下步驟:
[0010](I)攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入跟焦目標定位裝置,跟焦目標定位裝置自動或手動確認跟焦目標,實時獲得跟焦目標的坐標位置數(shù)據(jù);
[0011](2)第一電機控制器根據(jù)跟焦目標的實時坐標位置數(shù)據(jù),控制第一電機驅動器,驅動第一電機調節(jié)隨動裝置轉動,隨動裝置上固定測距模塊跟隨轉動,始終指向跟焦目標;
[0012](3)測距模塊實時獲取攝影機鏡頭與跟焦目標的距離數(shù)據(jù),距離數(shù)據(jù)輸送到第二電機控制器,第二電機控制器控制第二電機驅動器,驅動第二電機調節(jié)攝影機鏡頭的調焦圈,攝影機焦點始終對焦于跟焦目標。
[0013]上述攝影機自動跟焦方法中,所述跟焦目標定位裝置實時獲得跟焦目標的坐標位置數(shù)據(jù)的方法為:攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入視頻處理芯片,顯示到連接于視頻處理芯片的觸摸屏上,自動或手動在觸摸屏上確定跟焦目標,顯示對應跟焦目標的跟蹤光標,以觸摸屏上某點作為固定原點,跟蹤光標相對于觸摸屏上跟蹤光標的實時距離作為跟焦目標的實時坐標位置數(shù)據(jù)。
[0014]上述攝影機自動跟焦方法中,所述隨動裝置具有兩個調整自由度,所述第一電機具有兩個電機體,所述每個電機體控制隨動裝置的一個自由度,使得設于隨動裝置上的測距模塊始終指向跟焦目標。
[0015]上述攝影機自動跟焦方法中,所述第一電機和第二電機為步進電機、伺服電機或其他運動驅動元件。
[0016]通過實施以上技術方案,具有以下技術效果:本發(fā)明提供的攝影機自動跟焦裝置和方法,能精確實現(xiàn)自動跟焦目的,不受焦點在畫面中位置和運動的限制,同時能利用其圖像識別特性,實現(xiàn)多目標快速切換自動跟焦。該攝影機自動跟焦裝置和方法跟焦精確,操作方便,現(xiàn)場工作效率高。
[0017]通過以下的描述并結合附圖,本發(fā)明將變得更加清晰,這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例攝影機自動跟焦裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例,附圖中類似的元件標號代表類似的元件。
[0020]參考圖1所示,本發(fā)明實施例首先提供了一種攝影機自動跟焦裝置,包括依次相互連接的攝影機鏡頭10、視頻處理芯片11、第一電機控制器12、第一電機驅動器13、第一電機14、隨動裝置15、第二電機控制器17、第二電機驅動器18及第二電機19,隨動裝置15上還固定設有測距模塊16,視頻處理芯片11上連接有觸摸屏9,構成跟焦目標定位裝置,其中視頻處理芯片11采用DSP或FPGA芯片,所述攝影機鏡頭10采集的實時視頻信號輸入視頻處理芯片顯示在觸摸屏9上,自動或手動方式在觸摸屏上選擇一個或多個跟焦目標,應用視頻識別技術實時追蹤視頻圖像中的所要追蹤的目標,并以串行或并行的通信方式輸出所要追蹤的目標相對于觸摸屏的坐標位置數(shù)據(jù),所要追蹤的目標可以是I個或者多個;跟焦目標的坐標值作為數(shù)據(jù)信號輸入第一電機控制器12,第一電機控制器12根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制第一電機驅動器13驅動第一電機14 二自由度移動,使得隨動裝置15和測距模塊16跟隨移動,確保測距模塊16始終指向跟焦目標,測距模塊16采集的距離數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)信號輸入第二電機控制器17,第二電機控制器17根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制第二電機驅動器18驅動第二電機19,調節(jié)攝影機鏡頭20的調焦圈,使攝影機鏡頭20的焦點始終對焦于跟焦目標。[0021]具體地,觸摸屏9用于實時顯示視頻及選擇所要追蹤的目標和輸入?yún)?shù),選擇所要追蹤的目標可以是人工設定,也可以是視頻處理芯片11實時視頻處理器自動設定。采用人工設置追蹤目標時,僅需要在觸摸屏上選定所要追蹤的目標的相對坐標區(qū)域,視頻處理芯片11會根據(jù)所選定的坐標區(qū)域實時識別出所要追蹤的目標;采用自動設置所要追蹤的目標時,視頻處理芯片11根據(jù)預設的參數(shù)及實時視頻信號自動選擇追蹤目標。
[0022]具體地,上述攝影機自動跟焦裝置中,所述隨動裝置15具有兩個調整自由度,所述第一電機14具有兩個電機體,所述每個電機體控制隨動裝置的一個自由度,使得設于隨動裝置15上的測距模塊16始終指向跟焦目標;
[0023]具體地,上述攝影機自動跟焦裝置中,所述第一電機14和第二電機19為步進電機、伺服電機或其他運動驅動元件。
[0024]本發(fā)明實施例還提供了一種攝影機自動跟焦方法,包括如下步驟:
[0025](I)攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入跟焦目標定位裝置,跟焦目標定位裝置自動或手動確認跟焦目標,實時獲得跟焦目標的坐標位置數(shù)據(jù);
[0026](2)第一電機控制器根據(jù)跟焦目標的實時坐標位置數(shù)據(jù),控制第一電機驅動器,驅動第一電機調節(jié)隨動裝置轉動,隨動裝置上固定測距模塊跟隨轉動,始終指向跟焦目標;
[0027](3)測距模塊實時獲取攝影機鏡頭與跟焦目標的距離數(shù)據(jù),距離數(shù)據(jù)輸送到第二電機控制器,第二電機控制器控制第二電機驅動器,驅動第二電機調節(jié)攝影機鏡頭的調焦圈,攝影機焦點始終對焦于跟焦目標。
[0028]上述攝影機自動跟焦方法中,所述跟焦目標定位裝置實時獲得跟焦目標的坐標位置數(shù)據(jù)的方法為:實時視頻信號輸入視頻處理芯片,顯示到連接于視頻處理芯片的觸摸屏上,自動或手動在觸摸屏上確定跟焦目標,顯示對應跟焦目標的跟蹤光標,以觸摸屏上某點作為固定原點,跟蹤光標相對于觸摸屏上跟蹤光標的實時距離作為跟焦目標的實時坐標位置數(shù)據(jù)。
[0029]綜上所述,本攝影機自動跟焦裝置和方法,能精確實現(xiàn)自動跟蹤目標及自動跟焦目的,不受焦點在畫面中位置和運動的限制,同時能利用其圖像識別特性,實現(xiàn)多目標快速切換自動跟焦。
[0030]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍,因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化,仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種攝影機自動跟焦裝置,其特征在于,包括依次相互連接的攝影機鏡頭、跟焦目標定位裝置、第一電機控制器、第一電機驅動器、第一電機、隨動裝置、第二電機控制器、第二電機驅動器及第二電機,隨動裝置上還固定設有測距模塊,其中,攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入跟焦目標定位裝置,手動或自動方式確定跟焦目標并計算跟焦目標的坐標值作為數(shù)據(jù)信號輸入第一電機控制器,第一電機控制器根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制第一電機驅動器驅動第一電機二自由度移動,使得隨動裝置和測距模塊跟隨移動,確保測距模塊始終指向跟焦目標,測距模塊采集的距離數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)信號輸入第二電機控制器,第二電機控制器根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制第二電機驅動器驅動第二電機,調節(jié)攝影機鏡頭的調焦圈,使攝影機鏡頭焦點始終對焦于跟焦目標。
2.如權利要求1所述的一種攝影機自動跟焦裝置,其特征在于,所述跟焦目標定位裝置具有視頻處理芯片,所述視頻處理芯片連接有觸摸屏,所述攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入視頻處理芯片顯示在觸摸屏上,自動或手動方式在觸摸屏上選擇一個或多個跟焦目標。
3.如權利要求1所述的一種攝影機自動跟焦裝置,其特征在于,所述隨動裝置具有兩個調整自由度,所述第一電機具有兩個電機體,所述每個電機體控制隨動裝置的一個自由度,使得設于隨動裝置上的測距模塊始終指向跟焦目標。
4.如權利要求1所述的一種攝影機自動跟焦裝置,其特征在于,所述第一電機和第二電機為步進電機、伺服電機或其他運動驅動元件。
5.一種攝影機自動跟焦方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)攝影機鏡頭采集的實時視頻信號輸入跟焦目標定位裝置,跟焦目標定位裝置自動或手動確認跟焦目標,實時獲得跟焦目標的坐標位置數(shù)據(jù); (2)第一電機控制器根據(jù)跟焦目標的實時坐標位置數(shù)據(jù),控制第一電機驅動器,驅動第一電機調節(jié)隨動裝置轉動,隨動裝置上固定測距模塊跟隨轉動,始終指向跟焦目標; (3)測距模塊實時獲取攝影機鏡頭與跟焦目標的距離數(shù)據(jù),距離數(shù)據(jù)輸送到第二電機控制器,第二電機控制器控制第二電機驅動器,驅動第二電機調節(jié)攝影機鏡頭的調焦圈,攝影機焦點始終對焦于跟焦目標。
6.如權利要求5所述的一種攝影機自動跟焦方法,其特征在于,所述跟焦目標定位裝置實時獲得跟焦目標的坐標位置數(shù)據(jù)的方法為:視頻流數(shù)據(jù)輸入視頻處理芯片,顯示到連接于視頻處理芯片的觸摸屏上,自動或手動在觸摸屏上選擇一個或多個跟焦目標,顯示對應跟焦目標的跟蹤光標,以觸摸屏上某點作為固定原點,跟蹤光標相對于觸摸屏上跟蹤光標的實時距離作為跟焦目標的實時坐標位置數(shù)據(jù)。
7.如權利要求5所述的一種攝影機自動跟焦方法,其特征在于,所述隨動裝置具有兩個調整自由度,所述第一電機具有兩個電機體,所述每個電機體控制隨動裝置的一個自由度,使得設于隨動裝置上的測距模塊始終指向跟焦目標。
8.如權利要求5所述的一種攝影機自動跟焦方法,其特征在于,所述第一電機和第二電機為步進電機、伺服電機或其他運動驅動元件。
【文檔編號】H04N5/232GK104010131SQ201410186632
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】徐紅兵, 何景川 申請人:深圳市莫孚康技術有限公司