[发明专利]一种飞机起降过程自动追踪拍摄方法及装置

摘要

本发明涉及物体跟踪探测领域，尤其是一种飞机起降过程自动追踪拍摄方法及装置。本发明针对现有技术存在的问题，提供一种自动追踪拍摄方法及装置。对飞机运行的4D轨迹进行估算，从而实现自动追踪拍摄的目的。飞机起降过程自动追踪追踪拍摄装置由两部分组成。一部分是拍摄设备，包含视频模式工作的相机、变焦镜头和可以水平及俯仰转动的转台；一部分是远程控制设备及信号处理设备，即计算机。两部分设备由网络进行连接，相互传输信号，对飞机运行的4D轨迹进行估算，从而实现自动追踪拍摄的目的。

主权项

1.一种飞机起降过程自动追踪拍摄方法，其特征在于包括：步骤1：拍摄设备，包含变焦镜头、能工作在视频模式的相机和可以水平及俯仰转动的转台；远程控制设备及信号处理的计算机；计算机与拍摄设备通过网络进行连接，相互传输信号；计算机控制转台和变焦镜头，让相机视野对准飞机进入监视区域的方向；相机开始拍摄视频数据，并传输给计算机；计算机收到相机视频数据后，通过级联式探测器根据视频数据中每一帧图像对目标飞机进行探测，在探测到目标飞机进入相应监视区域后，开始记录视频数据；其中相机和变焦镜头放置于转台上；转台放置于机场跑道一侧，距离机场跑道近距离一侧距离范围是200米到3千米；其中探测目标飞机降落时，通过高空接近阶段所对应的探测器根据视频数据中每一帧图像对目标飞机进行探测，当探测目标飞机起飞时，通过地面滑行阶段所对应的探测器根据视频数据中每一帧图像对目标飞机进行探测；步骤2：根据探测到的目标飞机在视频数据中每一帧图像中的位置和实时读取的转台水平角度、俯仰角度、镜头缩放倍数信息计算飞机三维空间位置；步骤3：根据连续拍摄计算出的目标飞机三维空间位置计算飞机运动轨迹，再结合拍摄时间计算转台追踪飞机应使用的水平旋转角速度和俯仰旋转角速度；步骤4：计算机根据步骤调整转台和镜头，让相机视野对准目标飞机将出现的位置，实现对目标飞机进行跟踪拍摄；计算机对转台调整过程中，如果目标飞机在当前视野中超前，则实际使用角速度为步骤3中得到的水平和俯仰旋转角速度值的0.9～1倍；如果目标飞机在当前视野中落后，则实际使用角速度为步骤3中得到的水平和俯仰旋转角速度值的1～1.1倍；计算机对镜头调整过程中，如果目标飞机占据区域超过视频数据中一帧图像整个画面的80％，则计算机将镜头焦距值变为当前的0.9～1倍；如果目标飞机占据区域小于视频数据中一帧图像整个画面的50％，则计算机将镜头焦距值变为当前的1～1.1倍；步骤5：跟踪拍摄过程持续到目标飞机离开监视区域后结束；如果跟踪过程中出现意外丢失目标飞机，计算机控制拍摄设备按照预测的目标飞机运动轨迹探测1秒到5秒；在此期间内若发现目标飞机则恢复正常跟踪状态；否则计算机控制拍摄设备结束跟踪。