本發(fā)明涉及攝像、空間定位、嵌入式領(lǐng)域，具體涉及一種自動跟蹤攝錄系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種利用足球空間定位技術(shù)對足球比賽過程進(jìn)行自動跟蹤攝錄的方法。

背景技術(shù)：

隨著中國校園足球活動的廣泛開展，對足球比賽和訓(xùn)練過程進(jìn)行視頻拍攝的需求越來越廣泛，質(zhì)量要求越來越高。如果采用人工方法拍攝，需要安排多名專業(yè)攝影師進(jìn)行跟蹤拍攝，導(dǎo)致人員投入高，工作強(qiáng)度大，難以在中小學(xué)得到應(yīng)用普及。

采用自動跟蹤技術(shù)進(jìn)行拍攝，能夠顯著降低視頻拍攝的應(yīng)用門檻。然而，至今還沒有見諸報道的足球自動跟蹤拍攝系統(tǒng)或設(shè)備。有一些足球跟蹤算法相關(guān)的論文，基本實(shí)現(xiàn)思路是用圖像分析的方法跟蹤足球，容易受到環(huán)境影響，比如球員遮擋，天氣因素，球場環(huán)境等，難以實(shí)用化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述不足的缺陷，本發(fā)明提供了一種自動跟蹤攝錄系統(tǒng)及方法，本發(fā)明的系統(tǒng)安裝部署方便、操作簡單，能夠自動、高精度地使攝像機(jī)對準(zhǔn)不斷運(yùn)動的足球，拍攝過程無需人工干預(yù)。

本發(fā)明提供了一種自動跟蹤攝錄系統(tǒng)，包括：

若干個從基站，用于采集坐標(biāo)信息；

至少一個主基站，用以接收所述若干個從基站傳送來的坐標(biāo)信息并對該坐標(biāo)信息進(jìn)行處理；

錄播主機(jī)，用于接收處理過后的坐標(biāo)信息并控制至少一個攝像機(jī)的拍攝；所述主基站還連接有一智能終端，所述主基站將處理過后的坐標(biāo)信息發(fā)送至該智能終端，所述錄播主機(jī)將攝像機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺。

上述的系統(tǒng)，其中，所述自動跟蹤攝錄系統(tǒng)用于足球、戰(zhàn)場士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機(jī)器人運(yùn)動跟蹤的拍攝。

上述的系統(tǒng)，其中，所述若干個從基站連接有若干個電子標(biāo)簽位置傳感器，所述電子標(biāo)簽位置傳感器用于采集球員的坐標(biāo)信息并發(fā)送至從基站。

上述的系統(tǒng)，其中，所述智能終端為平板電腦，所述平板電腦用于接收主基站處理過后的坐標(biāo)信息并對球員運(yùn)動和比賽數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

上述的系統(tǒng)，其中，所述從基站通過測定足球或者球員信號的俯仰角，往返時間，從而確定目標(biāo)位置的坐標(biāo)信息。

上述的系統(tǒng)，其中，所述攝像機(jī)拍攝的視頻數(shù)據(jù)，通過RTMP協(xié)議發(fā)送給錄播主機(jī)，錄播主機(jī)完成視頻的錄制和推送給云平臺的工作。

本發(fā)明的另一面，一種自動跟蹤攝錄方法，包括以下步驟：

(1)提供至少一個主基站、若干個從基站、一個錄播主機(jī)、云平臺、以及至少一個攝像機(jī)；

(2)所述主基站接收所述若干個從基站采集的坐標(biāo)信息并對該坐標(biāo)信息進(jìn)行處理；

(3)所述主基站將處理后的坐標(biāo)信息發(fā)送至所述錄播主機(jī)；

(4)所述錄播主機(jī)根據(jù)接收的坐標(biāo)信息控制所述攝像機(jī)轉(zhuǎn)動和切換并將攝像機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺。

上述的方法，其中，所述步驟(4)包括：

所述錄播主機(jī)根據(jù)接收的坐標(biāo)信息控制所述攝像機(jī)轉(zhuǎn)動和切換并將攝像機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)發(fā)送到智能移動終端；

所述智能移動終端根據(jù)錄播主機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)對球員運(yùn)動和比賽數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明的系統(tǒng)安裝部署方便、操作簡單，能夠自動、高精度地使攝像機(jī)對準(zhǔn)不斷運(yùn)動的足球，拍攝過程無需人工干預(yù)；2、每個基站通過測定足球或者球員信號的俯仰角，往返時間，從而確定目標(biāo)位置，多個基站將坐標(biāo)發(fā)送給主基站，主基站計算精確坐標(biāo)，對球員進(jìn)行準(zhǔn)確地定位和攝像。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1、圖2為本發(fā)明中一種自動跟蹤攝錄方法的流程圖。

圖3為本發(fā)明中涉及到坐標(biāo)系到相機(jī)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系的參考示意圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

參照圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明提供了一種自動跟蹤攝錄系統(tǒng)，包括若干個從基站，用于采集坐標(biāo)信息；至少一個主基站，用以接收所述若干個從基站傳送來的坐標(biāo)信息并對該坐標(biāo)信息進(jìn)行處理；錄播主機(jī)，用于接收處理過后的坐標(biāo)信息并控制至少一個攝像機(jī)的拍攝；所述主基站還連接有一個智能終端，所述主基站將處理過后的坐標(biāo)信息發(fā)送至該智能終端，所述錄播主機(jī)將攝像機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺。

本發(fā)明中，足球坐標(biāo)采集采用的是通用超寬帶技術(shù)。超寬帶技術(shù)是一種全新的、與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大差異的通信新技術(shù)。它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而具有GHz量級的帶寬。超寬帶可用于室內(nèi)精確定位，例如戰(zhàn)場士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機(jī)器人運(yùn)動跟蹤等。超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點(diǎn)。因此，超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導(dǎo)航，且能提供十分精確的定位精度。足球標(biāo)簽和球員標(biāo)簽每個傳感器均支持持續(xù)達(dá)160HZ的刷新速率，每個傳感器或定位單元能夠以6.25ms的速度對標(biāo)簽進(jìn)行定位。每個基站通過測定足球或者球員信號的俯仰角，往返時間，從而確定目標(biāo)位置。多個基站將坐標(biāo)發(fā)送給主基站，主基站計算精確坐標(biāo)。

本發(fā)明一優(yōu)選而非限制性的實(shí)施例中，自動跟蹤攝錄系統(tǒng)還可以戰(zhàn)場士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機(jī)器人運(yùn)動跟蹤的拍攝。

本發(fā)明一優(yōu)選而非限制性的實(shí)施例中，若干個從基站連接有若干個電子標(biāo)簽位置傳感器，所述電子標(biāo)簽位置傳感器用于采集球員的坐標(biāo)信息并發(fā)送至從基站。

本發(fā)明一優(yōu)選而非限制性的實(shí)施例中，智能終端為平板電腦，所述平板電腦用于接收主基站處理過后的坐標(biāo)信息并對球員運(yùn)動和比賽數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也就是說主基站將精確坐標(biāo)信息發(fā)送給管理平板，平板APP科學(xué)解讀球員能力、比賽戰(zhàn)術(shù)，量化改進(jìn)訓(xùn)練技巧，對比個人能力提升，持續(xù)改進(jìn)足球技能。數(shù)字化解讀足球訓(xùn)練數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提升足球技戰(zhàn)術(shù)水平。

本發(fā)明一優(yōu)選而非限制性的實(shí)施例中，從基站通過測定足球或者球員信號的俯仰角，往返時間，從而確定目標(biāo)位置的坐標(biāo)信息。

本發(fā)明一優(yōu)選而非限制性的實(shí)施例中，攝像機(jī)拍攝的視頻數(shù)據(jù)，通過RTMP協(xié)議發(fā)送給錄播主機(jī)，錄播主機(jī)完成視頻的錄制和推送給云平臺的工作，也就是說主基站將精確坐標(biāo)信息發(fā)送給錄播主機(jī)，錄播主機(jī)根據(jù)坐標(biāo)，控制相關(guān)的相機(jī)轉(zhuǎn)動，相機(jī)拍攝的視頻數(shù)據(jù)，通過RTMP協(xié)議發(fā)送給錄播主機(jī)，錄播主機(jī)完成視頻的錄制和推送給云平臺的工作，其中錄播主機(jī)工作前，需要獲得足球的坐標(biāo)系到相機(jī)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，用以精確的控制相機(jī)轉(zhuǎn)動，因此需要設(shè)置球場相關(guān)的參數(shù)，比如球場長和寬，相機(jī)距離球場的相對位置等，轉(zhuǎn)換的方式，參照圖3所示。

本發(fā)明的另一面，參照圖1、圖2、圖3所示，一種自動跟蹤攝錄方法，包括以下步驟：

步驟S1：提供至少一個主基站、若干個從基站、一個錄播主機(jī)、云平臺、以及至少一個攝像機(jī)，其中從基站的數(shù)量根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

步驟S2：主基站接收所述若干個從基站采集的坐標(biāo)信息并對該坐標(biāo)信息進(jìn)行處理。

步驟S3：主基站將處理后的坐標(biāo)信息發(fā)送至所述錄播主機(jī)，也就是說，主基站將精確坐標(biāo)信息發(fā)送給錄播主機(jī)，錄播主機(jī)根據(jù)坐標(biāo)，控制相關(guān)的相機(jī)轉(zhuǎn)動，相機(jī)拍攝的視頻數(shù)據(jù)，通過RTMP協(xié)議發(fā)送給錄播主機(jī)，錄播主機(jī)完成視頻的錄制和推送給云平臺的工作。

步驟S4：錄播主機(jī)根據(jù)接收的坐標(biāo)信息控制所述攝像機(jī)轉(zhuǎn)動和切換并將攝像機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺，其中包括，步驟S4a：錄播主機(jī)根據(jù)接收的坐標(biāo)信息控制所述攝像機(jī)轉(zhuǎn)動和切換并將攝像機(jī)拍攝的數(shù)據(jù)發(fā)送到智能移動終端，步驟S4b：智能移動終端根據(jù)錄播主機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)對球員運(yùn)動和比賽數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其中智能移動終端可以為平板電腦，也就是說主基站將精確坐標(biāo)信息發(fā)送給管理平板，平板APP科學(xué)解讀球員能力、比賽戰(zhàn)術(shù)，量化改進(jìn)訓(xùn)練技巧，對比個人能力提升，持續(xù)改進(jìn)足球技能。數(shù)字化解讀足球訓(xùn)練數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提升足球技戰(zhàn)術(shù)水平。本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)：安裝部署方便、操作簡單，能夠自動、高精度地使攝像機(jī)對準(zhǔn)不斷運(yùn)動的足球，拍攝過程無需人工干預(yù)。

以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。