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1、(10)申请公布号 CN 102497504 A (43)申请公布日 2012.06.13 C N 1 0 2 4 9 7 5 0 4 A *CN102497504A* (21)申请号 201110395075.0 (22)申请日 2011.12.02 H04N 5/232(2006.01) H04N 7/18(2006.01) (71)申请人北京博雅华录视听技术研究院有限 公司 地址 100083 北京市海淀区花园路2号28号 楼数字电视国家工程实验室205室 (72)发明人李革 高文 杨长水 (74)专利代理机构北京万象新悦知识产权代理 事务所(普通合伙) 11360 代理人张肖琪 (54。
2、) 发明名称 摄像控制系统和控制方法 (57) 摘要 本发明公布了一种利用电子非机械的技术实 现全域范围成像的摄像控制方法。包括：先通过 拼接镜头或采用广角镜头建立全域摄像的通道， 再采用图像传感器的部分拼接或全域拼接实现对 AOI区域或全域图像的感光摄像，最后进行AOI域 或全域图像的采集和后端处理。利用本发明提供 的技术方案，可以消除采用传统机械云台转动带 来的机械损耗的风险，同时减少了后端处理的额 外开销，提高了全域范围内AOI图像采集的效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书3页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说。
3、明书 3 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种摄像控制系统，其特征是，包括：镜头阵列；图像传感器阵列；图像显示终端； AOI数字化云台控制模块； 所述镜头阵列覆盖全域范围，用于对全域或者AOI区域进行光学摄像； 所述图像传感器阵列用于将所述镜头阵列获取的光学摄像信号转化为数字图像信 号； 所述AOI数字化云台控制模块发送交互控制命令，用以控制所述图像传感器阵列和镜 头阵列对AOI或者全域范围进行图像数据采集，然后选取AOI区域的图像数据并将之传送 到图像显示终端； 所述图像显示终端用于显示AOI图像。 2.如权利要求1所述的摄像控制系统，其特征是，所述图像传感器为CCD或者CMOS。 3.。
4、如权利要求1所述的摄像控制系统，其特征是，所述图像传感器阵列包含1个或多个 图像传感器，该阵列覆盖全域范围或仅覆盖AOI区域。 4.如权利要求1所述的摄像控制系统，其特征是，在将AOI图像传送到图像显示终端之 前，对AOI图像数据进行编码压缩，在数据到达图像显示终端时再对之进行解码，然后在图 像显示终端上显示AOI图像。 5.一种摄像控制方法，其特征是，包括如下步骤： A.构建镜头阵列，建立全域摄像通道； B.构建图像传感器阵列，建立全域或AOI域的感光摄影； C.进行AOI或全域图像采集，对采集到的图像数据进行处理，然后将AOI图像数据传送 到图像显示终端。 6.如权利要求5所述的摄像控制方。
5、法，其特征是，所述步骤A包括： A1.根据需要摄像的全域范围和单一镜头的摄像范围，判断所需镜头的数量，并选择所 需的镜头； A2.对所选镜头进行拼接，建立镜头阵列，实现对全域范围的覆盖； A3.建立对镜头阵列的控制。 7.如权利要求5所述的摄像控制方法，其特征是，所述步骤B包括： B1.根据镜头阵列的具体范围和全域或AOI的面积，判断所需的图像传感器的数量并 选择所需的图像传感器； B2.对所选图像传感器进行拼接，建立全域或AOI区域感光图像传感器阵列，其范围要 覆盖全域或AOI区域； B3.建立对图像传感器阵列的控制，使其能够接收控制命令，实现对全域或AOI域的感 光摄影。 8.如权利要求5。
6、所述的摄像控制方法，其特征是，所述步骤C包括： C1.根据控制命令，控制图像传感器和镜头对AOI区域或全域进行精准定位和覆盖； C2.用图像传感器对AOI区域或全域进行摄像，采集得到AOI图像或全域图像； C3.对采集得到的AOI图像或全域图像进行处理：如果是全域图像，则先对全域图像进 行分割，得到AOI图像；然后对AOI图像进行编码压缩、传输、解码并在图像显示终端显示。 9.如权利要求5所述的摄像控制方法，其特征是，所述镜头阵列由多个普通镜头或广 角镜头组成；或者，所述镜头阵列仅包含1个广角镜头。 权 利 要 求 书CN 102497504 A 2/2页 3 10.如权利要求5所述的摄像控制。
7、方法，其特征是，所述图像传感器阵列由多个图像传 感器组成；或者，所述图像传感器阵列仅由1个大范围CCD组成。 权 利 要 求 书CN 102497504 A 1/3页 4 摄像控制系统和控制方法 技术领域 0001 本发明涉及摄像控制系统和控制方法，具体涉及一种利用电子非机械的技术实现 全域范围成像的摄像控制方法。 背景技术 0002 在现代摄影技术中，有两种描述图像清晰度的方法，一种是像素数量，例如，1K清 晰度表示1024个像素；另一种是调制传输函数(MTF：Modulation Transfer Function)，即 用电视线(TVLine)或带宽(Band Width)来描述水平清晰。
8、度。不论是高清晰度还是标准清 晰度电视，现代摄像机使用最多的图像传感器是电荷耦合器件(CCD)，CCD是一种有限像素 的图像传感器，因此其清晰度受到像素数量的限制。目前高清晰度摄像机使用的CCD水平 方向像素大约是2,000个，标准清晰度摄像机水平方向像素大约为1,000个。因此，高清晰 度摄像机能够达到的水平清晰度为2K，标准清晰度摄像机是1K。不过，由于传输带宽的限 制高清晰度摄像机输出信号的清晰度只有1.55K，标准清晰度摄像机只有0.64K。由于技术 水平的限制目前实用的高清晰度摄像机采用了带宽限制技术，例如Sony HDCAM记录的电视 信号水平清晰度大约相当于1.25K。 0003。
9、 另一种图像传感器是CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧 化物半导体元件)，CMOS应用于较低影像品质的产品中，它的优点是制造成本较CCD更低， 功耗也低得多。 0004 要想实现全域摄像，可以采用机械式云台技术，这种方法的缺点是要额外加入机 械传动，增加了系统损耗的风险；另外一种方法是采用大广角摄像镜头，这种方法的缺点是 要传输的数据量太大，增加了后端处理的开销，同时造价比较昂贵。 发明内容 0005 为了便于说明，本文约定：“AOI”表示感兴趣区域的图像范围(Area Of Interest) (如图1所示)。 0006 本发明的。
10、目的是提供一种方法，使得在不使用机械转动的情况下，通过对图像传 感器的控制实现对全域范围内的AOI的选择性摄像和传输，可以避免机械转动的损耗，减 少后端图像处理的开销。 0007 本发明的原理是：先通过拼接镜头或采用广角镜头建立全域摄像的通道，再采用 图像传感器(CCD或CMOS)的部分拼接或全域拼接实现对AOI区域或全域图像的感光摄像， 最后进行AOI域或全域图像的采集和后端处理。 0008 本发明提供的技术方案如下： 0009 一种摄像控制系统，其特征是，包括：镜头阵列；图像传感器阵列；图像显示终端； AOI数字化云台控制模块； 0010 所述镜头阵列覆盖全域范围，用于对全域或者AOI区域。
11、进行光学摄像； 0011 所述图像传感器阵列用于将所述镜头阵列获取的光学摄像信号转化为数字图像 说 明 书CN 102497504 A 2/3页 5 信号； 0012 所述AOI数字化云台控制模块发送交互控制命令，用以控制所述图像传感器阵列 和镜头阵列对AOI或者全域范围进行图像数据采集，然后选取AOI区域的图像数据进行编 码压缩、传输、解码将之传送到图像显示终端； 0013 所述图像显示终端用于显示AOI图像。 0014 所述图像传感器为CCD或者CMOS。 0015 所述图像传感器阵列包含1个或多个图像传感器，该阵列覆盖全域范围或仅覆盖 AOI区域。 0016 优选的，在将AOI图像传送到。
12、图像显示终端之前，对AOI图像数据进行编码压缩， 在数据到达图像显示终端时再对之进行解码，然后在图像显示终端上显示AOI图像。 0017 本发明同时提供一种摄像控制方法，方案如下： 0018 一种摄像控制方法，其特征是，包括如下步骤： 0019 A.构建镜头阵列，建立全域摄像通道； 0020 B.构建图像传感器阵列，建立全域或AOI域的感光摄影； 0021 C.进行AOI或全域图像采集，对采集到的图像数据进行处理，然后将AOI图像数据 传送到图像显示终端。 0022 其中，所述步骤A包括： 0023 A1.根据需要摄像的全域范围和单一镜头的摄像范围，判断所需镜头的数量，并选 择所需的镜头； 0。
13、024 A2.对所选镜头进行拼接，建立镜头阵列，实现对全域范围的覆盖(如图2所示)； 0025 A3.建立对镜头阵列的控制。 0026 所述步骤B包括： 0027 B1.根据镜头阵列的具体范围和全域或AOI的面积，判断所需的图像传感器的数 量并选择所需的图像传感器； 0028 B2.对所选图像传感器进行拼接，建立全域或AOI区域感光图像传感器阵列，其范 围要覆盖全域或AOI区域(如图3所示)； 0029 B3.建立对图像传感器阵列的控制，使其能够接收控制命令，实现对全域或AOI域 的感光摄影。 0030 所述步骤C包括： 0031 C1.根据控制命令，控制图像传感器和镜头对AOI区域或全域进行。
14、精准定位和覆 盖； 0032 C2.用图像传感器对AOI区域或全域进行摄像，采集得到AOI图像或全域图像； 0033 C3.对采集得到的AOI图像或全域图像进行处理：如果是全域图像，则先对全域图 像进行分割，得到AOI图像；然后对AOI图像进行编码压缩、传输、解码并在图像显示终端显 示。 0034 特别的，所述镜头阵列由多个普通镜头或广角镜头组成；或者，所述镜头阵列仅包 含1个广角镜头。 0035 特别的，所述图像传感器阵列由多个图像传感器组成；或者，所述图像传感器阵列 仅由1个大范围CCD组成，这样有些AOI就可以采用一个CCD进行感光摄像。 说 明 书CN 102497504 A 3/3页。
15、 6 0036 本发明的有益效果：利用本发明提供的技术方案，可以消除采用传统机械云台转 动带来的机械损耗的风险，同时减少了后端处理的额外开销，提高了全域范围内AOI图像 采集的效率。 附图说明 0037 图1本发明获取AOI图像的示意图。 0038 图2本发明的镜头拼接示意图。 0039 图3本发明的图像传感器拼接示意图，图(a)只用仅覆盖AOI域的CCD建立CCD 阵列，图(b)使用覆盖全域的CCD建立CCD阵列。 0040 图4本发明提供的后端处理原理图。 具体实施方式 0041 下面通过实例对本发明做进一步的说明。 0042 实施例： 0043 假定一个应用场景，在一个36平方米(即8米。
16、x8米)的会议室。 0044 把本发明的摄像机(包括镜头阵列、CCD阵列)架设在房顶中央，假定一个镜头的 摄像范围为2米2米的范围，采用16个镜头拼接组成镜头阵列；采用一个CCD对AOI进 行选择性摄像，或者采用16个CCD对全域图像进行全域摄像(参图2、图3)；后端AOI数字 化云台控制模块根据CCD的数量进行控制，如果是一个CCD，则通过控制CCD对AOI的感光 控制，来实现对单一AOI的摄像及编码传输；如果是全域CCD，则先对全域图像进行全域摄 像，后端先对全域图像进行AOI分割，然后对分割的AOI图像进行编码传输(参图4)。AOI 图像数据最终被传输到图像显示终端。 0045 这样，通。
17、过本发明的方法，在不使用传统机械云台转动的情况下，采用电子控制方 式就可以实现对整个会议室区域的全域摄像或者AOI摄像。 0046 显然，在上述实施例中，采用CMOS器件取代CCD也是可行的。另外，在AOI图像数 据的传输过程中，为了缩小数据的传输量，可以对其进行编码压缩等操作。 0047 实施例中的镜头也可以仅采用一个广角镜头，只要该广角镜头能够满足AOI域的 覆盖即可。 0048 现有技术中的图像传感器包括CCD和CMOS，对于未来可能的新的图像传感器，只 要其能够满足本发明中所述图像传感器的功能，显然也适用于本发明所述系统和方法。 说 明 书CN 102497504 A 1/3页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102497504 A 2/3页 8 图3 说 明 书 附 图CN 102497504 A 3/3页 9 图4 说 明 书 附 图CN 102497504 A 。