一种自动跟随的音视频采集系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动跟随的音视频采集系统和方法，自动跟随的音视频采集系统包括：控制模块；跟踪定位模块；音视频采集模块；运动模块；拍摄角度调整模块。其中跟踪定位模块包括RTK(载波相位差分技术)模块，射频定位模块和视觉定位模块，不同的定位方法相互配合使用提高自动跟随的音视频采集系统的环境适应能力。控制模块驱动所述拍摄角度调整模块调整云台的高度和角度，改变音视频采集系统与目标的相对位置，获取最佳拍摄角度。利用音视频采集模块采集音视频信息，所述自动跟随的音视频采集系统还能实现人群环绕拍摄和自拍。

An automatic following audio and video acquisition system and method

【技术实现步骤摘要】
一种自动跟随的音视频采集系统和方法
本专利技术涉及一种自动跟随的音视频采集系统和方法，特别涉及一种自动跟随的音视频采集系统和方法。
技术介绍
现有的自动跟随机器人通常是基于GPS、蓝牙以及视觉识别等跟随方案之一进行跟随并在一个固定角度拍摄，跟随易受环境影响。同时传统的视频采集过程仅仅是通过视觉识别实现对图像的粗采集，被采集的目标位置、角度可能是不准确或者不合适的，感兴趣的目标往往会出现在图像的边角位置，成像品质较差。在动态拍摄过程中，需要考虑到拍摄角度、高度和焦距等参数，才能呈现最佳的拍摄效果。
技术实现思路
本专利技术其中一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述自动跟随的音视频采集系统和方法能够在复杂环境下自动跟随被拍摄人，从多角度、多位置进行拍摄，自动选择拍摄角度、高度和焦距等参数，呈现最佳的拍摄效果。所述自动跟随的音视频采集系统还能实现人群环绕拍摄和自拍。本专利技术其中一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述自动跟随的音视频采集系统和方法通过RTK定位、视觉定位以及射频定位多种定位方式相互配合，先通过RTK、射频定位对目标粗定位，进而采用视觉识别定位对目标精定位，分级多重定位方式可提高定位系统的鲁棒性，在RTK信号较弱并且目标不在图像采集器的视野中时，图像采集器根据射频信号实现方向调整，需要说明的是，通过射频信号采集的方向位置信息无需借助附近基站即可实现方向定位，实用性能更好。本专利技术另一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述自动跟随的音视频采集系统和方法对同一目标的两个或两个以上不同区域或图像特征之间建立关联关系的数据模型，本专利技术中举例人脸和人体特征说明，并可选择地根据其中一个便于识别的图像特征进行定位跟踪，藉此，可解决拍摄过程中选定图像特征移速或转动角度过快导致图像定位跟踪失败或无法识别的风险。本专利技术另一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述系统和方法首先通过RTK对目标进行精定位，以获取目标绝对位置，若目标在精定位过程中出现故障或环境影响RTK定位功能时，所述系统和方法可迅速切换通过人体或特定图像特征识别以实现粗定位，并通过视觉识别系统进一步对目标实现精定位，在极端环境中部分定位元件或模块功能丧失情况下，可由其他元件替代完成。本专利技术另一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述系统和方法能在对图像采集的过程中，通过算法调整云台高度和角度，使得目标在拍摄采集的过程中处于中心部位，以采集高质量的图像信息。本专利技术另一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述系统和方法能在对图像采集的过程中，通过算法调整摄像机的焦距，使得目标在拍摄采集的过程中保持合适的大小，以采集高质量的图像信息。本专利技术另一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述系统和方法采用多种方式对目标进行粗定位，并根据粗定位信息对图像以人脸识别或特定人物识别的方式实现精定位，并根据精定位所获取的图像信息进行视觉跟踪，用于预测目标的走向。本专利技术另一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述系统和方法采用红外、超声波以及视觉感知中的任意一种或多种方式执行避障。本专利技术另一个目的在于提供一种自动跟随的音视频采集系统和方法，所述系统和方法可实现自拍和对人群的环拍工作，在拍摄开始和结束时，对机器人自身进行自拍，可用于检测和了解机器人自身外形状况。当视野内出现人群信息时，可用于人群的识别跟踪和环绕拍摄，以及识别群体性事件。为了实现上述至少一个专利技术目的，本专利技术进一步提供一种自动跟随的音视频采集系统，包括：控制模块；跟踪定位模块；音视频采集模块；运动模块；拍摄角度调整模块；其中所述跟踪定位模块包括RTK(载波相位差分技术)模块，射频定位模块和视觉定位模块，所述控制模块通讯连接所述跟踪定位模块、音视频采集模块、运动模块和拍摄角度调整模块，所述音视频采集模块包括图像采集装置和音频采集装置，所述控制模块驱动所述运动模块跟随目标采集音视频信息。根据本专利技术另一个较佳实施例，所述跟踪定位模块进一步包括一避障模块，所述避障模块包括红外避障模块、超声避障模块和视觉避障模块中至少一种，所述控制模块接收红外感应信息、超声感应信息以及视觉感应信息中的至少一种，用于驱动所述运动模块做避障运动。根据本专利技术另一个较佳实施例，所述拍摄角度调整模块包括一云台，所述云台通讯连接所述控制模块，所述控制模块根据音视频采集模块所获取的目标信息以控制云台升降或旋转。根据本专利技术另一个较佳实施例，所述跟踪定位模块通过RTK模块和/或射频定位模块对目标粗定位，之后通过所述视觉定位模块对目标精定位。为了实现上述至少一个专利技术目的，本专利技术进一步提供一种自动跟随的音视频采集方法，其特征在于，包括如下步骤：S01：根据RTK模块或者射频定位模块的数据，计算图像采集装置和目标的初步位置；S02：根据获取的目标初步位置调整和确定目标采集区域；S03：选定目标的第一图像特征和第二图像特征；S04：预建立第一图像特征和第二图像特征的关联数据模型，用于判断输入的第一图像特征和第二图像特征是否属于目标；S05：根据目标第一图像特征和/或第二图像特征的位置和运动趋势，跟踪目标运动路径。根据本专利技术另一个较佳实施例，所述S01步骤包括：通过RTK模块获取目标的初步位置，初步位置包括：目标相对于图像采集装置的距离和角度。根据本专利技术另一个较佳实施例，所述S01步骤还包括：通过射频定位模块获取目标的初步位置，初步位置包括：目标相对于图像采集装置的距离和角度。根据本专利技术另一个较佳实施例，在上述S03步骤中进一步包括，S031：获取目标第一图像特征或第二图像特征的中心位置，并且根据中心位置调整图像采集视野，以使得所述目标第一图像特征或第二图像特征处于图像采集视野中心区域。根据本专利技术另一个较佳实施例，S031步骤包括如下步骤：对目标拍摄，并获取目标相对于图像采集装置的角度和距离；当目标保持静态时，若获取到目标第一图像特征或第二图像特征的侧面特征，则控制所述运动模块移动至所述目标正面，用于获取第一图像特征或第二图像特征的正面特征；根据目标第一图像特征或第二图像特征获取最佳目标拍摄角度、高度和焦距。根据本专利技术另一个较佳实施例，通过云台调整目标位于视野中部，方法如下：设定图像左上角为拍摄视野原点，当前图像的宽高分别为w,h。设目标的第一图像特征或第二图像特征位置为(xf,yf)，若yf＜h/2并且|yf-h/2|>ht，ht为预先设置的高度阈值，则云台上升直到|yf-h/2|<＝ht；如果yf>h/2并且|yf-h/2|>ht，则云台下降直到|yf-h/2|<＝ht；若xf<w/2并且|xf-w/2|>wt，wt为预先设置的宽度阈值，则云台向左旋转直到|xf-w/2|<＝wt；如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动跟随的音视频采集系统，包括：/n控制模块；/n跟踪定位模块；/n音视频采集模块；/n运动模块；/n拍摄角度调整模块；/n其中所述跟踪定位模块包括RTK(载波相位差分技术)模块，射频定位模块和视觉定位模块，所述控制模块通讯连接所述跟踪定位模块、音视频采集模块、运动模块和拍摄角度调整模块，所述音视频采集模块包括图像采集装置和音频采集装置，所述控制模块驱动所述运动模块跟随目标采集音视频信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动跟随的音视频采集系统，包括：
控制模块；
跟踪定位模块；
音视频采集模块；
运动模块；
拍摄角度调整模块；
其中所述跟踪定位模块包括RTK(载波相位差分技术)模块，射频定位模块和视觉定位模块，所述控制模块通讯连接所述跟踪定位模块、音视频采集模块、运动模块和拍摄角度调整模块，所述音视频采集模块包括图像采集装置和音频采集装置，所述控制模块驱动所述运动模块跟随目标采集音视频信息。


2.根据权利要求1所述的一种自动跟随的音视频采集系统，其特征在于，所述拍摄角度调整模块包括云台，所述云台通讯连接所述控制模块，所述控制模块根据音视频采集模块所获取的目标信息以控制云台升降或旋转。


3.根据权利要求1所述的一种自动跟随的音视频采集系统，其特征在于，所述跟踪定位模块通过RTK模块和/或射频定位模块对目标粗定位，之后通过所述视觉定位模块对目标精定位。


4.一种自动跟随的音视频采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：根据RTK模块或者射频定位模块的数据，计算图像采集装置和该目标的初步位置；
S02：根据获取的目标初步位置调整和确定目标采集区域；
S03：选定目标的第一图像特征和第二图像特征；
S04：预建立第一图像特征和第二图像特征的关联数据模型，用于判断输入的第一图像特征和第二图像特征是否属于目标；
S05：根据目标第一图像特征和/或第二图像特征的位置和运动趋势，跟踪目标运动路径。


5.根据权利要求4所述的一种自动跟随的音视频采集方法，其特征在于，在上述S03步骤中进一步包括，S031：获取目标第一图像特征或第二图像特征的中心位置，并且根据中心位置调整图像采集视野，以使得所述目标第一图像特征或第二图像特征处于图像采集视野中心区域。


6.根据权利要求5所述的一种自动跟随的音视频采集方法，其特征在于，S031步骤包括如下步骤：
对目标拍摄，并获取目标相对于图像采集装置的角度和距离；
当目标保持静态时，若获取到目标第一图像特征或第二图像特征的侧面图像特征，则控制所述运动模块移动至所述目标正面，用于获取第一图像特征或第二图像特征的正面特征；
根据目标第一图像特征或第二图像特征获取最佳目标拍摄角度、高度和焦距。


7.根据权利要求4所述的一种自动跟随的音视频采集方法，其特征在于，通过云台调整目标位于视野中部，方法如下：设定图像左上角为拍摄视野原点，当前图像的宽高分别为w，h；设目标的第一图像特征或第二图像特征位置为(xf,yf)，若yf<h/2并且|yf-h/2|>ht，ht为预先设置的高度阈值，则云台上升直到|yf-h/2|<＝ht；若yf>h/2并且|yf-h/2|>ht，则云台下降直到|yf-h/2|<＝ht；若xf<w/2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐常亮，王敏，王灿进，杨新钰，
申请(专利权)人：新华智云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33