[发明专利]一种视频联动摄像机镜头变焦方法

说明书

本发明公开一种视频联动摄像机镜头变焦方法，利用查表、机器学习、神经网络等方法，依据历史数据估计预测当前方向对应的视场角许可范围[alpha,beta]，该预测方法保障在同一方向同一类型目标，预测方法给出的视场角许可范围变化很小；在实际监控场合，beta的值一般为alpha十倍左右，即目标大小从填满视频画面到占画面十分之一大小，都可以清晰看清目标；摄像机镜头当前视场角theta落在[alpha,beta]区间内是大概率事件，当视场角落在该区间内是，不执行变焦动作，本专利方法最终实现镜头在联动最终目标过程中，降低了变焦动作出现频率，延长了变焦机构使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种视频联动摄像机镜头变焦方法，属于信息技术领域。

背景技术

监控摄像机集群中，目标预警摄像机发现预警目标后，目标确认摄像机需要根据目标位置和大小不断改变其方向和镜头焦距。普通监控摄像机镜头变焦器件设计寿命为五万次，减少变焦动作可以有效延长镜头寿命。

目前有两种主要方法减少变焦动作。

一、焦距分段

设定若干焦距值，并通过配置建立目标大小和焦距的对应关系。联动摄像机根据预警目标大小，通过查表计算与目标大小最接近的设定值，如果对应的焦距值和当前一致，则不做变焦操作。

该方案存在一个难以克服的问题。实际应用过程中，尤其在夜间，由于环境干扰，在跟踪预警目标过程中，检测出的目标大小会频繁出现大幅跳跃，导致变焦频次改善有限。

二、ABC三段法

依据监控区域的距离特点，把监控区域分成A、B、C三段，在A端焦距值设为适当的短焦距，C端设为适当的长焦距。当目标进入A区域时，变焦至短焦距；目标进入C区域时，变焦至长焦距；目标进入B区域时，焦距不变。

该策略在实际应用中效果良好，但存在如下难以克服的问题：

1、针对复杂场景设定两个以上的焦段时，设定过程和策略的具体实现过程复杂。

2、针对大小不同目标类型，例如行人目标和挖掘机这两种目标类型，根据目标所在区域确定镜头焦距是不能满足实际需求的。

已存在的相关专利检索如下：

专利《激光与可见光自动跟踪联动控制装置》（申请号:201721008387.0）公开了一种激光与可见光自动跟踪装置。该专利不涉及镜头变焦优化问题。

专利《一种摄像机变焦距传感机构及云台摄像组件 》（申请号：201610949949.5）公开了一种摄像机变焦距传感机构和云台摄像组件。该专利不涉及镜头变焦优化问题。

专利《一种摄像机可视区域调用方法》（申请号：201610605261.5）公开了一种摄像机与地理信息联动的方法，不涉及目标跟踪过程的变焦优化问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种视频联动摄像机变焦方法，在不增加系统配置和维护负担的前提下，通过自适应学习策略，减少摄像机镜头跟踪目标过程中的变焦动作频次，延长相关设备使用寿命。