基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法，主要由變焦鏡頭和變焦/變倍驅動電機或定焦鏡頭、圖像傳感器及視頻分析處理單元，人正面進入拍攝視場中，鎖定視頻中兩眼，測算其間距w，此時已知量有鏡頭焦距f,人眼普遍間距W，視頻中人眼間距w，則代入公式則可推算出被攝物體距離，在監(jiān)視畫面中設置期望的人臉大小，畫面中兩眼間距為wi,測算實際畫面中的兩眼間距w，求與wi的比值，依照比例關系按照預設關系式調節(jié)鏡頭的變倍倍數，使得調節(jié)后的w＝wi，當人臉與鏡頭的距離改變時重復上述步驟，使得w＝wi，這樣則可保證在一定的距離范圍內，人臉始終會以預設大小顯示在畫面中。
【專利說明】基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控領域，是一種基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法。

【背景技術】
[0002]云臺攝像機或球形攝像機，是當今視頻監(jiān)控領域中，應用最廣泛的監(jiān)控前端設備。其攝像機能夠通過控制水平方向和垂直方向的電機轉動，帶動攝像機轉動朝向不同的方向進行視頻監(jiān)控，并可以通過調整攝像機變倍，觀察不同距離范圍內的目標或場景，從而能夠監(jiān)控非常大的范圍。其中攝像機根據運動目標與攝像機的距離，進行攝像機的變倍調節(jié)是影響云臺攝像機視頻采集效果的關鍵技術，已有云臺攝像機的變倍調節(jié)包括手動變倍和自動變倍，其中手動變倍是通過監(jiān)視者通過云臺攝像機發(fā)現目標后，通過監(jiān)視者的視覺判斷在其監(jiān)控后端利用控制器(鍵盤或手柄)對其前端云臺攝像機進行變倍調節(jié)，以達到監(jiān)視器上顯示運動目標的清晰圖像，不能脫離人的干預。目前自動變倍調節(jié)主要依靠移動物體的來觸發(fā)變倍調節(jié)，容易受非觀察對象的干擾，且不能以合適比例獲取人臉特寫。
[0003]視頻會議及即時視頻聊天等應用場景，特別是視頻會議時，我們需要能將講話人特別是面部以合適比例出現在畫面中，以便視頻的攝錄，而在會議的過程中，切換到不同講話人時，需要手動調節(jié)攝像機的變倍以達到上述之目的；在監(jiān)控應用場景中，鎖定監(jiān)控人物目標的面部特征，獲取監(jiān)控圖像中的人物目標的距離信息進行預警或趨勢判斷，對有效監(jiān)控具有重要意義。而獲取距離信息很多監(jiān)控設備加入激光測距或超聲波測距模塊，這一模塊的假如會增加電路硬件和結構成本，同時也使電路和結構設計更加復雜。


【發(fā)明內容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法，其適用于各種便攜式視頻設備，比如手機或便攜式筆記本電腦視頻聊天或自拍，以及電視會議時對講話人的拍攝等，亦可適合監(jiān)控領域等領域鎖定人臉并測算被鎖定人距離攝像機的距離等。本裝置主要包括變焦鏡頭或普通鏡頭，圖像傳感器，視頻分析處理單元；
[0005]本專利控制方法及原理如下:
[0006]原理:成年人眼的間距統(tǒng)計得出一般間距為65mm，所以該設備進行測距和調節(jié)變倍的原理是:①人正面進入拍攝視場中，首先鎖定視頻中兩眼，測算其間距W，此時已知量有鏡頭焦距f，人眼普遍間距W，視頻中人眼間距w，則代入公式則可推算出被攝物體距離；亦可將視頻中人眼間距w作為標尺，測算人周圍物體的實際尺寸數據，其原理是:②獲取周圍物體在視頻中的尺寸wo，通過該值與w的比值依照等比例關系推算出實際物體的尺寸數據。如果選擇始終將人臉以固定大小顯示在畫面中，其實現的原理是:③設畫面中以期望大小顯示人臉時，畫面中兩眼間距為wi，則實現過程是這樣的，首先測算實際畫面中的兩眼間距W，求與Wi的比值，然后依照比例關系按照預設關系式
[0007]調節(jié)鏡頭的變倍倍數，使得調節(jié)后的w = wi，當人臉與鏡頭的距離改變時重復上述步驟，使得W = wi，這樣則可保證在一定的距離范圍內，人臉始終會以預設大小顯示在畫面中。對于監(jiān)控應用中，當監(jiān)測不到人眼時，則將移動的物體或人依照預設比例顯示在畫面中。
[0008]本發(fā)明的創(chuàng)新點及有益效果包括如下:
[0009]1.本發(fā)明硬件構成簡單，僅需成像鏡頭(變焦鏡頭或定焦鏡頭)，圖像傳感器，視頻分析及處理單元即可實現測量距離，降低了測距模塊等硬件；
[0010]2.本發(fā)明能夠按照預設策略自動通過光學變倍(或數字變倍)使攝像裝置的畫面能夠進行智能調節(jié)。使得人臉或人身始終以合適大小顯示在畫面中。避免了附屬操控設備和人工控制；
[0011]3.本發(fā)明在特定場景下，能測算出人臉附近的物體大??；
[0012]4.本發(fā)明可以廣泛應用于視頻相關的領域，特別適合于移動或便攜終端，以及視頻會話、安防監(jiān)控等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明基于人眼間距的測距流程圖
[0014]圖2本發(fā)明基于人眼間距的測物流程圖
[0015]圖3本發(fā)明基于人眼間距的變倍控制流程圖

【具體實施方式】
[0016]為使本領域的技術人員更好地理解本技術專利的目的、技術方案及其優(yōu)點，以下結合附圖和具體應用場景實施例，對本技術專利做進一步說明。此處所描述的具體實施例僅為解釋本技術專利，不能作為限定本技術專利的依據。
[0017]如圖1一圖3，本發(fā)明實施例采用變焦鏡頭、圖像傳感器以及視頻分析處理單元作為該裝置的硬件配置。
[0018]具體實現的實例分以下三個場景或模式進行描述:
[0019]①人正面進入拍攝視場中，首先鎖定視頻中兩眼，測算其間距W，獲取當前攝像機的變倍倍數和變焦參數，獲取對應的鏡頭焦距f，此時已知量有鏡頭焦距f，人眼普遍間距W(W = 65mm)，視頻中人眼間距W，則代入公式則可推算出被攝物體距離；
[0020]②將視頻中人眼間距w作為標尺，測算人周圍物體的實際尺寸數據，其原理是:獲取周圍物體在視頻中的尺寸WO，通過該值與W的比值依照等比例關系推算出實際物體的尺寸數據。其計算公式是這樣的:實際物體尺寸Wo = wo/w*65(mm)；
[0021]③如果選擇始終將人臉以固定大小顯示在畫面中這一模式，其實現的原理是:設畫面中以期望大小顯示人臉時，畫面中兩眼間距為wi，則實現過程是這樣的，首先測算實際畫面中的兩眼間距W，求與Wi的比值，然后依照比例關系按照關系式調節(jié)鏡頭的變倍倍數，使得調節(jié)后的W = Wi,當人臉與鏡頭的距離改變時重復上述步驟，使得W = wi，這樣則可保證在一定的距離范圍內，人臉始終會以預設大小顯示在畫面中。
[0022]④對于監(jiān)控應用中，當監(jiān)測不到人眼時，則將移動的物體或人依照預設比例顯示在畫面中。如不啟用以上模式時，則該裝置只作為普通變焦攝像機使用。
[0023]以上只是對其中一種實施例的描述，并不作為本發(fā)明的局限依據，在該原則的指導下進行的等效替換或修改均屬本技術專利的保護范圍。
【權利要求】
1.本發(fā)明提供一種基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法，由變焦鏡頭和變焦/變倍驅動電機或定焦鏡頭、圖像傳感器及視頻分析處理單元組成，其特征在于:基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法是: ①人正面進入拍攝視場中，首先鎖定視頻中兩眼，測算其間距W，此時已知量有鏡頭焦距f，人眼普遍間距W，視頻中人眼間距w，則代入公式則計算出被攝物體距離； 將視頻中人眼間距w作為標尺，測算人周圍物體的實際尺寸數據，其原理是:②獲取周圍物體在視頻中的尺寸wo，通過該值與w的比值依照等比例關系推算出實際物體的尺寸數據。 選擇始終將人臉以固定大小顯示在畫面中，其實現的原理是:③設畫面中以期望大小顯示人臉時，畫面中兩眼間距為wi，則實現過程是這樣的，首先測算實際畫面中的兩眼間距w，求與wi的比值，然后依照比例關系按照預設關系式調節(jié)鏡頭的變倍倍數，鏡頭無光學變倍，則啟用采用數字變倍功能調節(jié)相應倍數，使得調節(jié)后的W = wi，當人臉與鏡頭的距離改變時重復上述步驟，使得W = wi，這樣則可保證在一定的距離范圍內，人臉始終會以預設大小顯示在畫面中。
2.如權利要求1所述的基于人眼間距的攝像機自動變倍控制方法，其特征在于:所述鏡頭無光學變倍，則啟用采用數字變倍功能調節(jié)相應倍數。
【文檔編號】H04N5/232GK104506773SQ201410812287
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權日:2014年12月22日
【發(fā)明者】曾驥, 劉方 申請人:天津市亞安科技股份有限公司