本发明属于跟踪控制领域， 尤其涉及一种多运动对象画面切换控制方法及 系统。 说

背景 术

经过检索可知， 申请人天津师范大学于 2010年 04月 13日申请了一篇： 申 请号码 201010144826. 7 , 专利名称为教师讲课的运动目标实时跟踪录课 装置的 专利， 采用数字信号处理器对目标检测跟踪算法进行 处理， 可以应用于教师教 学过程中， 实时跟踪其讲课， 而且能够外接视频服务器对教师的教学过程进 行 现场录制的教师讲课的运动目标实时跟踪录课 装置， 装置在硬件结构上， 从功 能的角度可 ¾分为以下几个部分：图像数据采集模块、 DSP数据处理与存储模块， 地址锁存译码模块、 云台控制模块以及图像数据输出模块。

上述方案解决了单个运动对象实时跟踪的问题 ，但是当老师请学生上黑板做 题， 或者出现二位或以上的老师时， 跟踪会出现画面覆盖不全， 二人来回抢镜 的问题； 另外， 摄像头随着运动对象的频繁运动而运动， 将会导致画面移动太 过频繁 f¾产生抖动， 严重影响学生的视力及教学质量。

发明内容

本发明提供一种多运动对象画面切换控制方法 及系统， 以解决上述问题。 本发明提供一种多运动对象画面切换控制方法 。 上述方法包括以下步骤： 预先将教室划分为 Ν个区域， 其中， Ν > 2且 Ν为正整数；

多个运动对象在划分的区域内进行移动时， 若多个运动对象分別位于多个 相部区域时， 则按照预设策略触发跟踪控制设备对运动对象 进行 ί艮踪控制。

本发明还提供一种多运动对象画面切换控制系 统， 包括： 配置模块、 策略 控制模块、 跟踪控制模块； 配置模块通过策略控制模块与跟踪控制模块相 连； 其中， 所述配置模块， 用于预先将教室划分为 N个区域并将区域划分结杲 通知所述策略控制模块；

所述策略控制模块， 用于接收所述配置模块发送的区域划分结果； 还用于 在多个运动对象在划分的区域内进行移动时， 若多个运动对象分别位于多个相 邻区域时， 则按照预设策略触发跟踪控制模块对运动对象 进行跟踪控制；

所述跟踪控制模块， 用于执行所述策略控制模块下发的跟踪控制指 令， 对 运动对象进行跟踪控制。

相较于先前技术， 根据多运动说对象画面切换控制方法及系统， 一方面实现 解决了多个运动对象来回抢镜的问题并实现了 画面的全覆盖； 另一方面， 运动 对象的每个动作清斷展现， 提高了上课的质量和感受， 也提高了跟踪效率， 不 会因为运动对象的小幅运动而随意跟踪， 最大程度上保护了学生的视力， 实现 了跟踪效果的平滑与流畅。 酎图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步 理解， 构成本申请的一部分， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发 明， 并不构成对本发明的不当限 定 在附图中：

图 1所示为本发明实施例 1的多运动对象画面切换控制方法流程图； 图 2所示为本发明实施例 2的教室区域分割示意图；

图 3所示为本发明实施例 3的多运动对象在区域之间移动时的示意图； 图 4所示为本发明实施例 4的覆盖多运动对象的矩形构成示意图； 图 5所示为本发明实施例 5的多运动对象画面切换控制系统图。 具体实 方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本 发明。 需要说明的是， 在不 冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可'以相� �组合。

本发明提供了一种多运动对象画面切换控制方 法， 包括以下步骤： 预先将教室划分为 N个区域， 其中， N > 2且 N为正整数； 多个运动对象在划分的区域内进行移动时， 若多个运动对象分别位于多个 相邻区域时 , 则按照预设策略触发跟踪控制设备对运动对象 进行跟踪控制。

， 若多个运动对象分别位于多个相邻区域时， 则按照预设策略对运动

若多个运动对象分别位于多个相邻区域时, 通过所述多个运动对象顶部的 最高点和最低点分别画水平切线， 通过所述多个运动对象外侧面最外点分别画 垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线相交点构成的 矩形中， 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形； 说

判断所述目标矩形的面积与所述目标矩形中心 点所在的相邻区域的面积的 比值， 若大于或等于第一预设值， 则触发跟踪控制设备对所述多个运动对象进 行跟踪控制。

其中， 若多个运动对象分别位于多个相邻区域时， 则按照预设策略对运动 对象进行跟踪控制的过程为：

若多个运动对象分別位于多个相邻区域时， 通过所述多个运动对象顶部的 最高点和最低点分别画水平切线， 通过所述多个运动对象外侧面最外点分别画 垂直切线， 从所述水平切线与所迷垂直切线相交点构成的 矩形中, 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形；

判断所迷目标矩形中心点在所在的相邻区域停 留的时间大于或等于第二预 设值， 则触发跟踪控制设备对所述多个运动对象进行 跟踪控制。

其中， 若多个运动对象分别位于多个相邻区域时, 则按照预设策略对运动 对象进行跟踪控制的过程为：

若多个运动对象分別位于多个相邻区域时， 通过所述多个运动对象顶部的 最高点和最低点分別画水平切线， 通过所述多个运动对象外侧面最外点分別画 垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线相交点构成的 矩形中， 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形；

判断所述目标矩形的面积与所述目标矩形中心 点所在的相邻区域的面积的 比值， 若大于或等于第一预设值, 且所述目标矩形中心点在所在的相邻区域停 留的时间大于或等于第二预设值， 則触发跟踪控制设备对所述多个运动对象进 行跟踪控制。

图 1 所示为本发明实施例 〗 的多运动对象画面切换控制方法流程图， 包括 以下步骤：

步骤 1 01 : 预先将教室划分为 N个区域， 其中， N > 2且 N为正整数； 如围 2 所示， 预先将整个教室划分为 3个区域， A区域、 B区域、 C区域。

步骤 1 02 : 多个运动对象在划分的区域内进行移动时， 若多个运动对象分别 位于多个相邻区域时， 则按照预设策略对运动对象进行跟踪控制。

如图 3所示， 教师 E在上课说时， 要求学生 D上讲台给其它学生进行演示， 此时， 学生 D位于 B区域、 教师 E位于 A区域； 其中， A区域、 B区域为相部区 域。

其中， 若多个运动对象分别位于多个相邻区域时， 则按照预设策略对运动 对象进行跟踪控制的过程为：

若多个运动对象分别位于多个相邻区域时， 通过所述多个运动对象顶部的 最高点和最低点分别画水平切线， 通过所述多个运动对象外侧面最外点分别画 垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线相交点构成的 矩形中， 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形；

判断所述目标矩形的面积与所述目标矩形中心 点所在的相邻区域的面积的 比值， 若大于或等于第一预设值， 则触发跟踪控制设备对所述多个运动对象进 行跟踪控制。

如图 3所示， 运动对象为教师 8、 学生 D， 教师 E位于 A区域， 学生 D位于 B区域； 其中， A区域、 B区域为相邻区域。

如图 4所示，

此时， 分別通过学生的最高点 Ml画水平切线 L2， 通过学生的最低点 M2画 水平切换 L3 , 通过学生外側面最外点 3画垂直切线 L5;

分別通过教师的最高点 P1画水平切线 L 1 , 通过教师的最低点 P2画水平切 线 L4 , 通过教师外侧面最外点 P3画垂直切线 L6。

由此可知, 从水平切线与所述垂直切线相交点构成的矩形 中, 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形为矩形 Q1 Q2Q 3Q4。 判断矩形 Q1Q2Q3Q4的面积与矩形 Q1Q2Q3Q4中心点所在的相邻区域即 B区 域 (结合图 3 所示） 的面积的比值， 若大于或等于第一预设值 (例如: 60% )， 则触发跟踪控制摄像机对学生 D、 教师 E进行全景拍摄。

其中， 若多个运动对象分别位于多个相邻区域时， 则按照预设策略对运动 对象进行跟踪控制的过程为：

若多个运动对象分别位于多个相邻区域时， 通过所述多个运动对象顶部的 最高点和最低点分別画水平切线， 通过所述多个运动对象外侧面最外点分別画 说

垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线相交点构成的 矩形中， 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形；

判断所述.目标矩形中心点在所在的相邻区域� �留的时间大于或等于第二预 设值， 则触发跟踪控制设备对所述多个运动对象进行 跟踪控制。

如图 4所示，

此时， 分别通过学生的最高点 Ml画水平切线 L2 , 通过学生的最低点 M2画 水平切换 L3， 通过学生外側面最外点 M3画垂直切线 L5;

分别通过教师的最高点 P1画水平切线 L1 , 通过教师的最低点 P2画水平切 线 L4 , 通 it教师外侧面最外点 P3画垂直切线 L6。

由此可知， 从水平切线与所述垂直切线相交点构成的矩形 中， 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形为矩形 Q1Q2Q3Q4。

判断矩形 Q1Q2Q3Q4中心点在所在的相邻区域即 B区域 (结合图 3所示 )停 留的时间大于或等于第二预设值 （例如： 3秒）， 則触发跟踪控制摄像机对学生 D、 教师 E进行全景拍摄。

其中， 若多个运动对象分別位于多个相邻区域时， 则按照预设策略对运动 对象进行跟踪控制的过程为：

若多个运动对象分別位于多个相邻区域时， 通过.所述多个运动对象顶部的 最高点和最低点分别画水平切线， 通过所述多个运动对象外侧面最外点分别画 垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线相交点构成的 矩形中， 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形；

判断所述目标矩形的面积与所述目标矩形中心 点所在的相邻区域的面积的 比值， 若大于或等于第一预设值, 且所述目标矩形中心点在所在的相邻区域停 留的时间大于或等于第二预设值， 则触发跟踪控制设备对所述多个运动对象进 行跟踪控制。

如图 4所示， 分别通过学生的最高点 Ml画氷平切线 L2， 通过学生的最低点 M2画水平切换 L3, 通过学生外侧面最外点 M3画垂直切线 L5 ;

分别通过教师的最高点 P1画水平切线 L1 , 通过教师的最低点 P2画水平切 线 L4 , 通 it教师外侧面最外点 P3画垂直切线 L6。

说

由此可知, 从水平切线与所述垂直切线相交点构成的矩形 中 , 获得覆盖所 述多个运动对象的目标矩形为矩形 Q1Q2Q3Q4。

判断矩形 Q1Q2Q3Q4的面积与矩形 Q1Q2Q3Q4中心点所在的相邻区域即 B区 域（结合图 3 所示） 的面积的比值， 若大于或等于第一预设值 （例如： 60% ), 且矩形 Q1Q2Q3Q4中心点在所在的相邻区域即 B区域（结合图 3所示）停留的时 间大于或等于第二预设值 （例如： 3 秒）， 则触发 ί艮踪控制摄像机对学生 D、 教 师 E进行全景拍摄。

围 5所示为本发明实施例 5的多运动对象画面切换控制系统图， 包括： 配 置模块、 策略控制模块、 跟踪控制模块； 配置模块通过策略控制模块与跟踪控 制模块相连；

其中， 所述配置模块， 用于预先将教室划分为 N个区域并将区域划分结果 通知所述策略控制模块；

所述策略控制模块， 用于接收所述配置模块发送的区域划分结杲； 还用于 在多个运动对象在划分的区域内进行移动时， 若多个运动对象分別位于多个相 邻区域时， 则按照预设策略触发跟踪控制模块对运动对象 进行跟踪控制；

所述跟踪控制模块， 用于执行所述策略控制模块下发的跟踪控制指 令， 对 运动对象进行跟踪控制。

其中， 所述策略控制模块， 还用于若多个运动对象分别位于多个相邻区域 时， 通过所述多个运动对象顶部的最高点和最低点 分别画水平切线, 通过所述 多个运动对象外側面最外点分别画垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线 相交点构成的矩形中， 获得覆盖所述多个运动对象的目标矩形； 判断所述目标矩形的面积与所述目标矩形中心 点所在的相邻区域的面积的 比值， 若大于或等于第一预设值， 则触发跟踪控制模块对所述多个运动对象进 行跟踪控制。

其中， 所述策略控制模块， 还用于若多个运动对象分别位于多个相邻区域 时， 通过所述多个运动对象顶部的最高点和最低点 分别画水平切线， 通过所述 多个运动对象外侧面最外点分别画垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线 相交点构成的矩形中， 获得覆盖所述多个运动对象的目标矩形；

判断所述目标矩形中心点在所说在的相邻区域 停留的时间大于或等于第二预 设值， 则触发跟踪控制模块对所述多个运动对象进.� �跟踪控制。

其中， 所述策略控制模块， 还用于若多个运动对象分别位于多个相邻区域 时， 通过所述多个运动对象顶部的最高点和最低点 分别画水平切线， 通过所述 多个运动对象外侧面最外点分别画垂直切线， 从所述水平切线与所述垂直切线 相交点构成的矩形中， 获得覆盖所述多个运动对象的目标矩形；

判断所述目标矩形的面积与所述目标矩形中心 点所在的相邻区域的面积的 比值， 若大于或等于第一预设值， 且所述目标矩形中心点在所在的相邻区域停 留的时间大于或等于第二预设值， 則触发跟踪控制模块对所述多个运动对象进 行跟踪控制。

另外， 在本实施例具体实现的方案中， 配置模块、 策略控制模块、 跟踪控 制模块中的任意两种模块或者三种模块可以全 部集成到一个硬件设备中。

相较于先前技术， 根据多运动对象画面切换控制方法及系统， 一方面实现 解决了多个运动对象来回抢 的问题并实现了画面的全覆盖； 另一方面， 运动 对象的每个动作清斷展现， 提高了上课的质量和感受， 也提高了 ί艮踪效率， 不 会因为运动对象的小幅运动而随意跟踪， 最大程度上保护了学生的视力， 实现 了跟踪效果的平滑与流畅。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领 域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则 之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之 内。