[發明專利]經圖形用戶界面來外部校準攝象機的方法和裝置

無效

• 申請號: 01802207.3
• 申請日: 2001-05-15
• 公開（公告）號: CN1386363A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發明（設計）人: M·特拉科維克
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 梁永

發明領域

本發明主要涉及圖象信號處理領域，尤其是在電視會議系統、視頻監視系統和其它基于攝象機的系統中校準平搖-俯仰-推拉(PTZ)攝象機和其它類型的攝象機的技術。

發明背景

在基于攝象機的圖象處理系統中，例如電視會議系統、視頻監視和監控系統和人機界面，對系統的攝象機或多個攝象機提供正確的校準是很重要的。比如，在電視會議系統中，經常希望在產生的輸出視頻信號中包括某個與會者的頭和肩部，而在視頻監視系統中則可能希望包括，例如進入或離開系統監控的有限區域的人的整個身體。這樣的檢測和跟蹤操作的精確性能通常要求有關的攝象機被正確校準。

對給定攝象機的校準處理可以既包括內部校準又包括外部校準。內部校準包括象基點、焦距、從變焦信號到焦距的變換這樣的攝像機參數。外部校準包括攝象機位置和方向的確定，還可以包括平搖和俯仰偏移的估算。

傳統的校準方法具有許多嚴重的缺陷。比如，這樣的方法經常計算起來很昂貴，并且可能不能提供所希望的穩定性級別。

有許多基于攝象機的圖象處理系統包括圖形用戶界面(GUI)。但是，這種系統通常是為了與攝象機校準無關的目的而使用GUI。這種系統中的校準通常使用上述傳統方法的一個或多個來執行，而不使用GUI。

從前述看來，明顯需要對基于攝象機的圖象處理系統中的校準的改進方法。

發明概述

本發明提供基于攝象機的圖象處理系統中用于產生視頻信號或其它類型的圖象信號的攝象機的校準方法和裝置。

按照本發明的一個方面，基于攝象機的圖象處理系統的攝象機使用系統的圖形用戶界面(GUI)來校準。攝象機要被操作區域的表示通過GUI來呈現，并且當攝象機指向區域中的相應位置后，順序地對一組一個或多個校準點中的每一個獲得校準信息。對于一個或多個校準點的每一個，當識別GUI所呈現區域表示內的校準點相應位置的命令被輸入時，校準信息被獲得。然后可以根據對一個或多個校準點獲得的校準信息，為攝象機計算包括攝象機位置和方向的外部校準。

作為一個實施例，一組校準點可以包括僅一個校準點，其中計算的信息可以僅包括攝象機的平搖偏移。作為另一個實施例，對至少三個校準點獲得的校準信息可以用于計算攝象機的二維位置和攝象機的平搖偏移。作為又一個實施例，從三個附加校準點獲得的校準信息可以用于計算攝象機的俯仰偏移。

按照本發明的另一個方面，系統可以設置為使用校準信息并假定攝象機位置已知而俯仰偏移為零來估算攝象機的平搖偏移。系統還可以設置為使用校準信息并假定攝象機高度已知而俯仰偏移為零來估算攝象機的攝象機位置和平搖偏移。在任何情況中，可以在首先確定攝象機的攝象機位置和平搖偏移之后對攝象機估算俯仰偏移。

有利的是，按照本發明的校準處理克服了一個或多個上述與傳統校準方法有關的問題。例如，本發明的校準方法一般計算起來不昂貴，并且比傳統方法更穩定。本發明的方法能夠廣泛地在各種圖象處理應用中使用，包括象電視會議系統、視頻監視和監控系統和人機界面這樣的基于攝象機的系統。本發明的這些和其它的特性和優點將從相應的附圖和下面的詳細說明顯示出來。

附圖簡述

圖1是本發明可以在其中實現的基于攝象機的圖象處理系統的框圖。

圖2是示出了按照本發明示意性實施例的示范攝象機校準處理的操作流程圖。

發明詳述

圖1示出了基于攝象機的圖象處理系統10，本發明的攝象機校準方法可以在其中實現。系統10包括處理器12，存儲器14，一組一個或多個輸入/輸出(I/O)設備15和控制器16，所有裝置通過系統總線17連接來通信。系統10進一步包括所示的與控制器16連接的攝象機18。攝象機18可以是例如，平搖-俯仰-推拉(PTZ)攝象機、變焦攝象機或任何其它適合的圖象拍攝設備。因此，這里使用的術語“攝象機”意思是包括任何類型的圖象拍攝設備。

系統10還有一部分是顯示器20，它提供圖形用戶界面(GUI)22，用于在實現按照本發明的攝象機校準處理中使用。顯示器20與一個或多個I/O設備15連接，其上呈現的GUI22可以通過由系統10的處理器12和存儲器14執行一個或多個軟件程序來產生。如將在下面更詳細說明的，GUI22作為校準處理的一部分，呈現攝象機18將在其中操作并且需要校準的房間或其它區域的地圖。這里使用的術語“地圖”意思是包括任何類型的房間或其它區域的顯示表示，并設置為使用戶可能將攝象機指向的房間或其它區域中的一個或多個校準點具有顯示表示中相應的一個點或多個點。