室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法和裝置制造方法及圖紙

室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法和裝置，用于對(duì)室內(nèi)移動(dòng)的拍攝對(duì)象進(jìn)行跟蹤拍攝，其特征是，包括以下步驟：識(shí)別所述拍攝對(duì)象；對(duì)識(shí)別的拍攝對(duì)象在其移動(dòng)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)定位；使用拍攝設(shè)備拍攝所述拍攝對(duì)象；根據(jù)所述定位控制所述拍攝設(shè)備移動(dòng)以保持所述拍攝設(shè)備與所述拍攝對(duì)象之間的距離，并使所述拍攝設(shè)備避開周邊障礙物。本發(fā)明專利技術(shù)創(chuàng)造的有益效果：提供了一整套移動(dòng)視頻跟拍的解決方案，在無人操控?cái)z像機(jī)和照相機(jī)的時(shí)候可以進(jìn)行自動(dòng)定點(diǎn)，自動(dòng)跟拍，解決了日益增多的無人自動(dòng)拍攝和拍照需求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法和裝置
本專利技術(shù)創(chuàng)造涉及移動(dòng)拍攝
，具體涉及室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法和裝置。
技術(shù)介紹
現(xiàn)在全世界已經(jīng)已進(jìn)入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的世界，在日常生活中，文字的傳播已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要，越來越多的人和媒體，把照片和視頻作為主要的傳播媒介。但大部分拍攝只能定點(diǎn)拍攝或者需要第三者輔助，用戶不能自主進(jìn)行拍攝。不僅在日常生活中，在商業(yè)領(lǐng)域，越來越多的公司和企業(yè)加入視頻的會(huì)議中，比如Lync，Cisco等公司都在大規(guī)模的普及和推廣視頻業(yè)務(wù)，在教育領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)視頻授課和網(wǎng)絡(luò)大學(xué)也在逐步發(fā)展。然而，無論在商業(yè)領(lǐng)域還是教育領(lǐng)域，都是使用固定攝像設(shè)備，不能解決移動(dòng)拍攝的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)創(chuàng)造的目的在于解決移動(dòng)中進(jìn)行不間斷拍攝和拍照的需要，提供一種室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法和裝置。本專利技術(shù)創(chuàng)造的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法，用于對(duì)室內(nèi)移動(dòng)的拍攝對(duì)象進(jìn)行跟蹤拍攝，其特征是，包括以下步驟：識(shí)別所述拍攝對(duì)象；對(duì)識(shí)別的拍攝對(duì)象在其移動(dòng)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)定位；使用拍攝設(shè)備拍攝所述拍攝對(duì)象；根據(jù)所述定位控制所述拍攝設(shè)備移動(dòng)以保持所述拍攝設(shè)備與所述拍攝對(duì)象之間的距離，并使所述拍攝設(shè)備避開周邊障礙物。本專利技術(shù)創(chuàng)造的有益效果：提供了一整套移動(dòng)視頻跟拍的解決方案，在無人操控?cái)z像機(jī)和照相機(jī)的時(shí)候可以進(jìn)行自動(dòng)定點(diǎn)，自動(dòng)跟拍，解決了日益增多的無人自動(dòng)拍攝和拍照需求。附圖說明利用附圖對(duì)專利技術(shù)創(chuàng)造作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本專利技術(shù)創(chuàng)造的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本專利技術(shù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本專利技術(shù)裝置局部放大圖。附圖標(biāo)記：底座1、輪胎2、滑軌3、云臺(tái)4、云臺(tái)支架5、攝像頭6、U型支架7、USB接口8、電池11、充電口12、主板13，超聲波感應(yīng)器14、中央雷達(dá)15、藍(lán)牙發(fā)射接收器131、GPS芯片132、存儲(chǔ)設(shè)備133。具體實(shí)施方式結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步描述：本實(shí)施例的室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法，用于對(duì)室內(nèi)移動(dòng)的拍攝對(duì)象進(jìn)行跟蹤拍攝，其特征是，包括以下步驟：識(shí)別所述拍攝對(duì)象；對(duì)識(shí)別的拍攝對(duì)象在其移動(dòng)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)定位；使用拍攝設(shè)備拍攝所述拍攝對(duì)象；根據(jù)所述定位控制所述拍攝設(shè)備移動(dòng)以保持所述拍攝設(shè)備與所述拍攝對(duì)象之間的距離，并使所述拍攝設(shè)備避開周邊障礙物。本實(shí)施例提供了一整套移動(dòng)視頻跟拍的解決方案，在無人操控?cái)z像機(jī)和照相機(jī)的時(shí)候可以進(jìn)行自動(dòng)定點(diǎn)，自動(dòng)跟拍，解決了日益增多的無人自動(dòng)拍攝和拍照需求。優(yōu)選的，識(shí)別所述拍攝對(duì)象基于輪廓識(shí)別進(jìn)行：給定的拍攝對(duì)象輪廓G(t)，其弧長(zhǎng)參數(shù)化方程表示為G(t)＝(x(t),y(t))，其中x(t)和y(t)分別表示輪廓點(diǎn)的坐標(biāo)，t表示輪廓曲線方程的參數(shù)，且t∈[0,1]；拍攝對(duì)象輪廓G(t)和含噪輪廓GN(t)所對(duì)應(yīng)的曲率分別為k(t)和kN(t)；選寬度為D的窗函數(shù)W(n)，對(duì)曲率kN(t)進(jìn)行鄰域平均，得到含噪輪廓曲率k′N(t)，由于曲率值較大的輪廓點(diǎn)通常反映了拍攝對(duì)象的顯著特征，根據(jù)k′N(t)將輪廓中所有輪廓點(diǎn)劃分為特征點(diǎn)或非特征點(diǎn)，設(shè)定權(quán)值T，當(dāng)|k′N(t)|<T*max|k′N(t)|時(shí)，特征函數(shù)f(t)＝0，否則，特征函數(shù)f(t)＝1；選定一個(gè)起始點(diǎn)O，輪廓起始點(diǎn)向兩側(cè)延伸合并相鄰的點(diǎn)，以該起始點(diǎn)類型作為該區(qū)域預(yù)設(shè)類型，向兩側(cè)延伸各S×μ0時(shí)停止，其中S為預(yù)設(shè)的最小長(zhǎng)度，為O點(diǎn)處的實(shí)時(shí)曲率修正系數(shù)，代表O點(diǎn)的曲率半徑，代表由上述窗函數(shù)得到的O點(diǎn)的平均曲率半徑，實(shí)時(shí)曲率修正系數(shù)μ0用于根據(jù)不同點(diǎn)的曲率不同，自動(dòng)修正延伸長(zhǎng)度，能有效減小合并后的失真現(xiàn)象；分別計(jì)算兩側(cè)區(qū)域內(nèi)相異點(diǎn)的個(gè)數(shù)N+1和N-1，若相異點(diǎn)的個(gè)數(shù)小于設(shè)定的該類型相異點(diǎn)最小個(gè)數(shù)，則該區(qū)域與預(yù)設(shè)類型相同，否則，與預(yù)設(shè)類型相反；再以兩個(gè)停止點(diǎn)O+1和點(diǎn)O-1作為起始點(diǎn)重新開始計(jì)算，向外側(cè)延伸S×μO+1或S×μ0-1時(shí)停止，其中μO+1和μO-1分別代表點(diǎn)O+1和點(diǎn)O-1處的實(shí)時(shí)曲率修正系數(shù)，O+1兩側(cè)區(qū)域內(nèi)相異點(diǎn)個(gè)數(shù)為N+2，O-1兩側(cè)區(qū)域內(nèi)相異點(diǎn)個(gè)數(shù)為N-2，根據(jù)上述判定條件，依次確定各段輪廓類型，長(zhǎng)度不足S的部分根據(jù)其與S的比例計(jì)算相異點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)入相應(yīng)的特征區(qū)域；對(duì)相鄰的同類型區(qū)域進(jìn)行合并，得到連續(xù)的特征區(qū)域和非特征區(qū)域；采用函數(shù)對(duì)含噪輪廓進(jìn)行平滑，命名為K濾波器，經(jīng)過輪廓點(diǎn)分類和區(qū)域劃分,含噪輪廓GN(t)表示為不同類型輪廓分段的組合：其中表示包含特征區(qū)域的輪廓分段,表示包含非特征區(qū)域的輪廓分段；為了達(dá)到較好的平滑效果，選取每種類型區(qū)域最小長(zhǎng)度S的一半作為K濾波器85％置信區(qū)間的長(zhǎng)度，從而根據(jù)兩類區(qū)域的長(zhǎng)度自適應(yīng)選取不同參數(shù)的K濾波器。優(yōu)選的，使所述拍攝設(shè)備避開周邊障礙物具體包括：在移動(dòng)過程中，通過雷達(dá)和底座四周安裝四個(gè)超聲波感應(yīng)器來探索周圍的環(huán)境來進(jìn)行避開障礙物，基本原理是測(cè)量超聲波的飛行時(shí)間，通過d＝vt/2測(cè)量距離，其中d是距離，v是聲速，t是飛行時(shí)間。由于超聲波在空氣中的速度與溫濕度有關(guān)，本專利在測(cè)量中也可以配合DHT11溫濕度傳感器，也把溫濕度的變化和其它因素考慮進(jìn)去。本專利使用傳感器通過壓電或靜電變送器產(chǎn)生一個(gè)頻率在幾十kHz的超聲波脈沖組成波包，系統(tǒng)檢測(cè)高于某閾值的反向聲波，檢測(cè)到后使用測(cè)量到的飛行時(shí)間計(jì)算距離。超聲波傳感器一般作用距離較短，普通的有效探測(cè)距離都在幾米，但是會(huì)有一個(gè)幾十毫米左右的最小探測(cè)盲區(qū)，通過專利上配置的攝像頭可以進(jìn)行超聲波盲區(qū)部分的檢測(cè)。在避開障礙物運(yùn)動(dòng)的算法方面，本專利也進(jìn)行了創(chuàng)新，比如首先使用常見的Bug算法，也就是Bug算法應(yīng)該是最簡(jiǎn)單的一種避障算法了，它的基本思想是在發(fā)現(xiàn)障礙后，圍著檢測(cè)到的障礙物輪廓行走，從而繞開它。Bug算法目前有很多變種，比如Bug1算法，機(jī)器人首先完全地圍繞物體，然后從距目標(biāo)最短距離的點(diǎn)離開。Bug1算法的效率很低，但可以保證機(jī)器人達(dá)到目標(biāo)。本專利算法中，機(jī)器人開始時(shí)會(huì)跟蹤物體的輪廓，但不會(huì)完全圍繞物體一圈，當(dāng)機(jī)器人可以直接移動(dòng)至目標(biāo)時(shí)，就可以直接從障礙分離，這樣可以達(dá)到比較短的機(jī)器人行走總路徑。在實(shí)際生活中，障礙物都是隨時(shí)變化的，對(duì)于此問題，首先它會(huì)根據(jù)已知的路徑和地圖進(jìn)行規(guī)劃，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的障礙物時(shí)候會(huì)進(jìn)行部分地圖重新演算，如果演算返回值為正，就進(jìn)行地圖更新操作，如果新障礙物過多，無法在一次演算中和已知地圖進(jìn)行匹配，將重新進(jìn)行地圖繪制和儲(chǔ)存，運(yùn)算中函數(shù)受三個(gè)因素影響：目標(biāo)方向、機(jī)器人當(dāng)前方向、之前選擇的方向，最終生成的代價(jià)是這三個(gè)因素的加權(quán)值來決定是否進(jìn)行路徑重繪。根據(jù)所述定位控制所述拍攝設(shè)備移動(dòng)還包括：安裝一個(gè)超聲波感應(yīng)器在底座底部以進(jìn)行移動(dòng)防摔倒預(yù)防。在識(shí)別所述拍攝對(duì)象之前還包括：?jiǎn)?dòng)裝置，對(duì)所述拍攝裝置進(jìn)行初始化，檢測(cè)所述拍攝裝置是否處于可運(yùn)行狀態(tài)，如果所述拍攝裝置不是第一次運(yùn)行，則從存儲(chǔ)設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)來進(jìn)行初始化；對(duì)電池信息進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)電池是否可以讓所述拍攝裝置運(yùn)行，預(yù)設(shè)的可運(yùn)行電池電量是在百分之十五以上，如果電量大于可預(yù)設(shè)值，所述拍攝裝置將進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待命令，如果電流過低，則提示用戶需要充電，如果無線充電設(shè)備已經(jīng)安裝，并且方位已存儲(chǔ)，則自動(dòng)移動(dòng)所述拍攝裝置到無線充電地點(diǎn)進(jìn)行充本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法，用于對(duì)室內(nèi)移動(dòng)的拍攝對(duì)象進(jìn)行跟蹤拍攝，其特征是，包括以下步驟：識(shí)別所述拍攝對(duì)象；對(duì)識(shí)別的拍攝對(duì)象在其移動(dòng)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)定位；使用拍攝設(shè)備拍攝所述拍攝對(duì)象；根據(jù)所述定位控制所述拍攝設(shè)備移動(dòng)以保持所述拍攝設(shè)備與所述拍攝對(duì)象之間的距離，并使所述拍攝設(shè)備避開周邊障礙物。

【技術(shù)特征摘要】
1.室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法，用于對(duì)室內(nèi)移動(dòng)的拍攝對(duì)象進(jìn)行跟蹤拍攝，其特征是，包括以下步驟：識(shí)別所述拍攝對(duì)象；對(duì)識(shí)別的拍攝對(duì)象在其移動(dòng)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)定位；使用拍攝設(shè)備拍攝所述拍攝對(duì)象；根據(jù)所述定位控制所述拍攝設(shè)備移動(dòng)以保持所述拍攝設(shè)備與所述拍攝對(duì)象之間的距離，并使所述拍攝設(shè)備避開周邊障礙物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法，其特征是，識(shí)別所述拍攝對(duì)象基于輪廓識(shí)別進(jìn)行：給定的拍攝對(duì)象輪廓G(t)，其弧長(zhǎng)參數(shù)化方程表示為G(t)＝(x(t),y(t))，其中x(t)和y(t)分別表示輪廓點(diǎn)的坐標(biāo)，t表示輪廓曲線方程的參數(shù)，且t∈[0,1]；拍攝對(duì)象輪廓G(t)和含噪輪廓GN(t)所對(duì)應(yīng)的曲率分別為k(t)和kN(t)；選寬度為D的窗函數(shù)W(n)，對(duì)曲率kN(t)進(jìn)行鄰域平均，得到含噪輪廓曲率k′N(t)，由于曲率值較大的輪廓點(diǎn)通常反映了拍攝對(duì)象的顯著特征，根據(jù)k′N(t)將輪廓中所有輪廓點(diǎn)劃分為特征點(diǎn)或非特征點(diǎn)，設(shè)定權(quán)值T，當(dāng)|k′N(t)|<T*max|k′N(t)|時(shí)，特征函數(shù)f(t)＝0，否則，特征函數(shù)f(t)＝1；選定一個(gè)起始點(diǎn)O，輪廓起始點(diǎn)向兩側(cè)延伸合并相鄰的點(diǎn)，以該起始點(diǎn)類型作為該區(qū)域預(yù)設(shè)類型，向兩側(cè)延伸各S×μ0時(shí)停止，其中S為預(yù)設(shè)的最小長(zhǎng)度，為O點(diǎn)處的實(shí)時(shí)曲率修正系數(shù)，代表O點(diǎn)的曲率半徑，代表由上述窗函數(shù)得到的O點(diǎn)的平均曲率半徑，實(shí)時(shí)曲率修正系數(shù)μ0用于根據(jù)不同點(diǎn)的曲率不同，自動(dòng)修正延伸長(zhǎng)度，能有效減小合并后的失真現(xiàn)象；分別計(jì)算兩側(cè)區(qū)域內(nèi)相異點(diǎn)的個(gè)數(shù)N+1和N-1，若相異點(diǎn)的個(gè)數(shù)小于設(shè)定的該類型相異點(diǎn)最小個(gè)數(shù)，則該區(qū)域與預(yù)設(shè)類型相同，否則，與預(yù)設(shè)類型相反；再以兩個(gè)停止點(diǎn)O+1和點(diǎn)O-1作為起始點(diǎn)重新開始計(jì)算，向外側(cè)延伸S×μO+1或S×μO-1時(shí)停止，其中μ0+1和μO-1分別代表點(diǎn)O+1和點(diǎn)O-1處的實(shí)時(shí)曲率修正系數(shù)，O+1兩側(cè)區(qū)域內(nèi)相異點(diǎn)個(gè)數(shù)為N+2，O-1兩側(cè)區(qū)域內(nèi)相異點(diǎn)個(gè)數(shù)為N-2，根據(jù)上述判定條件，依次確定各段輪廓類型，長(zhǎng)度不足S的部分根據(jù)其與S的比例計(jì)算相異點(diǎn)個(gè)數(shù)，計(jì)入相應(yīng)的特征區(qū)域；對(duì)相鄰的同類型區(qū)域進(jìn)行合并，得到連續(xù)的特征區(qū)域和非特征區(qū)域；采用函數(shù)對(duì)含噪輪廓進(jìn)行平滑，命名為K濾波器，經(jīng)過輪廓點(diǎn)分類和區(qū)域劃分,含噪輪廓GN(t)表示為不同類型輪廓分段的組合：其中表示包含特征區(qū)域的輪廓分段,表示包含非特征區(qū)域的輪廓分段；為了達(dá)到較好的平滑效果，選取每種類型區(qū)域最小長(zhǎng)度S的一半作為K濾波器85％置信區(qū)間的長(zhǎng)度，從而根據(jù)兩類區(qū)域的長(zhǎng)度自適應(yīng)選取不同參數(shù)的K濾波器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)移動(dòng)視頻跟蹤定位輔助拍攝方法，其特征是，使所述拍攝設(shè)備避開周邊障礙物具體包括：在移動(dòng)過程中，通過雷達(dá)和底座...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周艷，邢瑋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：周艷，邢瑋，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津,12