确定摄像机的聚焦位置制造技术

本申请在一个实施例中提供一种聚焦位置确定方法、装置及设备，该方法包括：获取PTZ相机的水平旋转的目标偏转角和竖直旋转的目标俯仰角；基于所述目标偏转角和所述目标俯仰角指向的方向向量与目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与PTZ相机之间的目标距离；基于所述目标距离查询已配置的映射关系，得到所述目标距离对应的目标聚焦位置；其中，所述映射关系表示距离与聚焦位置之间的关系；基于所述目标聚焦位置对PTZ相机进行聚焦，在所述PTZ相机聚焦完成之后，通过所述PTZ相机采集针对所述待检测目标的目标图像。通过本申请的技术方案，能够准确聚焦待检测目标，搜索目标聚焦位置的耗时比较短，能够找到清晰聚焦位置，使得待检测目标清晰。使得待检测目标清晰。使得待检测目标清晰。

【技术实现步骤摘要】
确定摄像机的聚焦位置


[0001]本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种确定摄像机的聚焦位置的方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]摄像机通常具有变焦(也可以称为变倍)功能和聚焦功能，比如说，摄像机包括变焦电机、聚焦电机、变焦镜头和聚焦镜头，通过变焦电机驱动变焦镜头移动以实现变焦功能，通过聚焦电机驱动聚焦镜头移动以实现聚焦功能。
[0003]在实现聚焦功能时，需要先确定聚焦位置，基于这个聚焦位置驱动聚焦镜头移动以实现聚焦功能。为了保证图像清晰度，在确定聚焦位置时，还需要参考AFD(自动聚焦图像清晰度的评价参数)统计值，基于AFD统计值驱动聚焦镜头在清晰聚焦位置附近震荡，逐渐逼近最大AFD统计值所在的聚焦位置，这个聚焦位置也就是最清晰的聚焦位置，基于这个聚焦位置驱动聚焦镜头移动实现聚焦功能时，能够采集到清晰度很高的图像，从而保证图像清晰度。
[0004]但是，在上述方式中，搜索聚焦位置的耗时比较长，对于移动的待检测目标无法找到最清晰的聚焦位置，且待检测目标在图像中的比例通常很小，在搜索最清晰的聚焦位置时，通常会聚焦到背景上，而待检测目标比较模糊。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种聚焦位置确定方法，应用于PTZ相机，包括：
[0006]获取所述PTZ相机的水平旋转的目标偏转角和竖直旋转的目标俯仰角；
[0007]基于所述目标偏转角和所述目标俯仰角指向的方向向量与目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与所述PTZ相机之间的目标距离；
[0008]基于所述目标距离查询已配置的映射关系，得到所述目标距离对应的目标聚焦位置；其中，所述映射关系表示距离与聚焦位置之间的关系；
[0009]基于所述目标聚焦位置对所述PTZ相机进行聚焦，在所述PTZ相机聚焦完成之后，通过所述PTZ相机采集针对所述待检测目标的目标图像。
[0010]由以上技术方案可见，本申请实施例中，可以基于目标平面方程确定待检测目标与PTZ相机之间的目标距离，基于待检测目标与PTZ相机之间的目标距离确定目标聚焦位置，基于目标聚焦位置对PTZ相机进行聚焦，从而能够准确聚焦待检测目标。搜索目标聚焦位置的耗时比较短，对于移动的待检测目标也能够找到清晰聚焦位置，即使待检测目标在图像中的比例很小，在搜索清晰的目标聚焦位置时，也能够聚焦到待检测目标上，不会聚焦到背景上，即待检测目标清晰，能够准确的使聚焦位置落在待检测目标上，保证待检测目标始终处于清晰状态。能够准确计算出物理空间中每个点位的聚焦位置，当画面中出现待检测目标时，能够实时计算出待检测目标的清晰聚焦位置，从而快速聚焦。
附图说明
[0011]为了更加清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或者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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本申请实施例的这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本申请一种实施方式中的聚焦位置确定方法的流程示意图；
[0013]图2是本申请一种实施方式中的平面方程的构建过程示意图；
[0014]图3A是本申请一种实施方式中的画面采集的示意图；
[0015]图3B是本申请一种实施方式中的以ZOY作为剖面的示意图；
[0016]图4是本申请一种实施方式中的聚焦位置与距离的关系曲线示意图；
[0017]图5是本申请一种实施方式中的清晰度分数与聚焦位置的示意图；
[0018]图6是本申请一种实施方式中的基于平面方程的聚焦位置确定过程示意图。
具体实施方式
[0019]在本申请实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0020]应当理解，尽管在本申请实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0021]本申请实施例中提出一种聚焦位置确定方法，该方法可以应用于PTZ(Pan Tilt Zoom，平移倾斜缩放)相机(也可以称为PTZ摄像机)或者其它类型的相机，参见图1所示，为该方法的流程示意图，该方法可以包括：
[0022]步骤101、获取PTZ相机的水平旋转的目标偏转角(即PTZ相机水平方向旋转的角度)和竖直旋转的目标俯仰角(即PTZ相机竖直方向旋转的角度)。
[0023]步骤102、基于目标偏转角和目标俯仰角指向的方向向量与目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与PTZ相机之间的目标距离。
[0024]步骤103、基于该目标距离查询已配置的映射关系，得到该目标距离对应的目标聚焦位置；其中，该映射关系表示距离与聚焦位置之间的关系。
[0025]步骤104、基于该目标聚焦位置对PTZ相机进行聚焦，在PTZ相机聚焦完成之后，通过PTZ相机采集针对待检测目标的目标图像。
[0026]在一种可能的实施方式中，还可以获取目标平面方程，目标平面方程的获取过程，可以包括但不限于：获取多个样本空间坐标；其中，每个样本空间坐标的获取方式包括：基于样本目标与PTZ相机之间的第一样本距离确定第一样本聚焦位置；搜索第一样本聚焦位置的周边聚焦位置，得到第二样本聚焦位置；基于第二样本聚焦位置确定第二样本距离，基于第二样本距离获取样本空间坐标。在得到多个样本空间坐标之后，可以基于多个样本空
间坐标确定平面方程参数，基于平面方程参数确定初始平面方程。在得到初始平面方程之后，可以将初始平面方程确定为目标平面方程；或者，可以对初始平面方程的平面方程参数进行修正，并将修正后的平面方程确定为目标平面方程。
[0027]示例性的，PTZ相机的俯仰角范围可以包括多个俯仰角区间，针对每个俯仰角区间，从所有样本空间坐标中选取该俯仰角区间对应的样本空间坐标，基于该俯仰角区间对应的样本空间坐标确定该俯仰角区间对应的目标平面方程。
[0028]基于目标偏转角和目标俯仰角指向的方向向量与目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与PTZ相机之间的目标距离，可以包括但不限于：从多个俯仰角区间中确定出目标俯仰角所在的目标俯仰角区间；基于目标偏转角和目标俯仰角指向的方向向量与该目标俯仰角区间对应的目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与PTZ相机之间的目标距离。
[0029]示例性的，基于样本目标与PTZ相机之间的第一样本距离确定第一样本聚焦位置，可以包括但不限于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚焦位置确定方法，其特征在于，应用于PTZ相机，包括：获取所述PTZ相机的水平旋转的目标偏转角和竖直旋转的目标俯仰角；基于所述目标偏转角和所述目标俯仰角指向的方向向量与目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与所述PTZ相机之间的目标距离；基于所述目标距离查询已配置的映射关系，得到所述目标距离对应的目标聚焦位置；其中，所述映射关系表示距离与聚焦位置之间的关系；基于所述目标聚焦位置对所述PTZ相机进行聚焦，在所述PTZ相机聚焦完成之后，通过所述PTZ相机采集针对所述待检测目标的目标图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述目标平面方程，所述目标平面方程的获取过程，包括：获取多个样本空间坐标；其中，每个样本空间坐标的获取方式包括：基于样本目标与所述PTZ相机之间的第一样本距离确定第一样本聚焦位置；搜索所述第一样本聚焦位置的周边聚焦位置，得到第二样本聚焦位置；基于所述第二样本聚焦位置确定第二样本距离，基于所述第二样本距离获取样本空间坐标；基于所述多个样本空间坐标确定平面方程参数；基于所述平面方程参数确定初始平面方程；将所述初始平面方程确定为目标平面方程；或者，对所述初始平面方程的平面方程参数进行修正，将修正后的平面方程确定为目标平面方程。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PTZ相机的俯仰角范围包括多个俯仰角区间，针对每个俯仰角区间，从所有样本空间坐标中选取所述俯仰角区间对应的样本空间坐标，基于所述俯仰角区间对应的样本空间坐标确定所述俯仰角区间对应的目标平面方程；所述基于所述目标偏转角和所述目标俯仰角指向的方向向量与目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与所述PTZ相机之间的目标距离，包括：从所述多个俯仰角区间中确定所述目标俯仰角所在的目标俯仰角区间；基于所述方向向量与所述目标俯仰角区间对应的目标平面方程之间的交点坐标，确定待检测目标与所述PTZ相机之间的目标距离。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于样本目标与所述PTZ相机之间的第一样本距离确定第一样本聚焦位置，包括：基于所述PTZ相机的纵向视场角、所述PTZ相机的竖直旋转的样本俯仰角、所述PTZ相机的悬挂高度、所述样本目标的高度、所述样本目标在画面中对应的纵向像素坐标和画面的纵向像素总数量，确定所述第一样本距离；基于所述第一样本距离查询所述映射关系，得到所述第一样本聚焦位置。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搜索所述第一样本聚焦位置的周边聚焦位置，得到第二样本聚焦位置，包括：获取多个物距段对应的多个扫描步长；其中，针对每个物距段，通过所述物距段对应的第一物距查询所述映射关系，得到所述第一物距对应的聚焦位置，通过所述物距段对应的第二物距查询所述映射关系，得到所述第二物距对应的聚焦位置；基于所述第一物距、所述第二物距、所述第一物距对应的聚焦位置和所述第二物距对应的聚焦位置确定所述物距段
对应的扫描步长；针对每个扫描步长，基于所述扫描步长搜索所述第一样本聚焦位置的周边聚焦位置，基于搜索到的聚焦位置对所述PTZ相机进行聚焦，采集针对样本目标的样本图像，基于所述样本图像确定清晰度分数；将最大清晰度分数对应的聚焦位置确定为所述第二样本聚焦位置。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二样本聚焦位置确定第二样本距离，基于所述第二样本距离获取样本空间坐标，包括：通过所述第二样本聚焦位置查询所述映射关系得到所述第二样本距离；基于所述第二样本距离、所述PTZ相机的水平旋转的样本偏转角和竖直旋转的样本俯仰角，确定所述样本目标在极坐标系下的球坐标；基于极坐标系与三维坐标系之间的转换关系，将所述样本目标在极坐标系下的球坐标转换为所述样本目标在三维坐标系下的样本空间坐标。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述初始平面方程的平面方程参数进行修正，将修正后的平面方程确定为目标平面方程，包括：获取校正目标对应的参数校正数据，所述校正目标是所述待检测目标之前的目标，所述参数校正数据包括所述校正目标与所述PTZ相机之间的目标距离、所述PTZ相机的目标偏转角和目标俯仰角、目标距离对应的目标聚焦位置；搜索该目标聚焦位置的周边聚焦位置，从搜索到的聚焦位置中选取清晰聚焦位置，基于清晰聚焦位置确定所述校正目标与所述PTZ相机之间的校正距离；基于该目标距离、该目标偏转角和该目标俯仰角，确定所述校正目标在三维坐标系下的第一空间坐标；基于该校正距离、该目标偏转角和该目标俯仰角，确定所述校正目标在三维坐标系下的第二空间坐标；基于所述第一空间坐标和所述第二空间坐标确定偏差向量，基于所述偏差向量和已配置的修正系数对平面方程参数进行修正，得到目标平面方程。8.一种聚焦位置确定装置，其特征在于，应用于PTZ相机，包括：获取模块，用于获取所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亨，任健，龚起，马伟民，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：