[发明专利]基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的方法及系统

权利要求书

1.一种基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据目标学生脸部的预设分辨率、目标教室的布置参数、目标学生的脸部与桌面位置的距离和分辨率计算公式，计算得到每排学生对应的两个预设摄像头的水平视场角，其中，所述布置参数包括：桌子的行数、每行桌子与黑板的距离、桌子的列数、每个桌子与中间一列桌子的距离；

根据两个预设摄像头的水平视场角、目标教室的布置参数、目标学生的脸部与桌面位置的距离和分辨率计算公式，计算得到每排学生对应计算分辨率；

比对每排所述目标学生对应的所述计算分辨率与预设分辨率的大小，若每排所述目标学生的所述计算分辨率小于预设分辨率，则设置两个预设摄像头的组数加一，计算全部目标学生对应的两个预设摄像头的组数；

根据视场角与传感器尺寸和焦距的关系，得到每组两个预设摄像头的焦距，并且根据所述预设摄像头的焦距、光圈和所述目标教室的布置参数计算得到两个所述预设摄像头的景深。

2.根据权利要求1所述的基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的方法，其特征在于，所述分辨率计算公式为：

c＝b×[tan(θ+1％θ)+tan0.5％θ]；

x＝0.15×1920÷c；

其中，d为拍摄目标学生后排课桌前沿与黑板水平距离，h为摄像头与目标学生下巴的竖直距离，b为摄像头到目标学生下巴的直线距离，c为摄像头拍摄视野对应宽度的一半，θ为摄像头水平视场角，x为学生脸宽所占分辨率。

3.根据权利要求2所述的基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的方法，其特征在于，视场角、传感器尺寸和焦距的关系为：

θ＝2arctan(l/2f)；

其中，θ为摄像头水平视场角，l为预设摄像头传感器宽，f为摄像头焦距。

4.根据权利要求3所述的基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的方法，其特征在于，景深近界限为：景深远界限为：其中，为超焦点距离，L为物距，F为光圈大小，f为镜头焦距，δ为弥散圆半径。

5.根据权利要求4所述的基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的方法，其特征在于，所述目标学生的最小分辨率为50×50。

6.根据权利要求5所述的基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的方法，其特征在于，取水平视场角大于40°为广角镜头对应畸变1％，水平视场角等于40°为标准镜头无畸变，水平视场角小于40°为长焦镜头对应畸变0.5％，每一组预设摄像头的数量为两个，且两个预设摄像头的拍摄范围重叠1％。

7.一种基于教室清晰拍摄学生表情的摄像头组合的系统，其特征在于，所述系统包括：第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和第四计算模块；所述第一计算模块用于根据目标学生脸部的预设分辨率、目标教室的布置参数、目标学生的脸部与桌面位置的距离和分辨率计算公式，计算得到每排学生对应的两个预设摄像头的水平视场角，其中，布置参数包括：桌子的行数、每行桌子与黑板的距离、桌子的列数、每个桌子与中间一列桌子的距离；所述第二计算模块用于根据两个预设摄像头的水平视场角、目标教室的布置参数、目标学生的脸部与桌面位置的距离和分辨率计算公式，计算得到每排学生对应计算分辨率；所述第三计算模块用于比对每排目标学生对应的计算分辨率与预设分辨率的大小，若每排目标学生的计算分辨率小于预设分辨率，则设置两个预设摄像头的组数加一，计算全部目标学生对应的两个预设摄像头的组数；所述第四计算模块用于根据视场角与传感器尺寸和焦距的关系，得到每组两个预设摄像头的焦距，并且根据预设摄像头的焦距、光圈和目标教室的布置参数计算得到两个预设摄像头的景深。