具体实施方式
如图1所示,是本发明摄影机装置控制***较佳实施例的应用环境示意图。在本实施例中,该摄影机装置控制***24运行于控制电脑2中。该控制电脑2还包括通过数据总线相连的显示设备20、摄像头21、输入设备22、存储器23和处理器25。
在本实施例中,该控制电脑2通过网路3与摄影机装置4连接。其中,所述网络3可以是企业内部网(Intranet)或以太网(Ethernet),也可以是互联网(Internet)或其它类型的通讯网络。
参阅图2所示,所述摄影机装置4安装于轨道***6中。在本实施例中,所述轨道***6的类型包括,但不限于,履带传动式、电动滑轮式和摄影机自带马达式等致动方式。该轨道***6可以设置于监控场景的天花板上,或任何适合摄影机装置4移动并取得场景影像的位置。在其它实施例中,所述摄影机装置4也可以安装于非轨道***中。
所述摄影机装置4包括,但不限于,可由软件或硬件电路方式驱动的巡转台摄影机、快速球摄影机(SpeedDome)和可平移(Pan)、倾斜(Tilt)、缩放(Zoom)的PTZ(Pan/Tilt/Zoom)摄影机等。
所述摄像头21用于拍摄用户的图像以侦测该用户的眼球区域,所述显示设备20用于显示摄影机装置4所摄取的图像,所述输入设备22用于输入用户设置的各种数据。
所述摄影机装置控制***24用于根据监控人员眼球状态和位置的变化,自动控制摄影机装置在轨道***上移动,并调整摄影机装置镜头的角度和焦距,具体过程以下描述。
在本实施例中,所述摄影机装置控制***24可以被分割成一个或多个模块,所述一个或多个模块被配置成由一个或多个处理器(本实施例为一个处理器25)执行,以完成本发明。例如,参阅图3所示,所述摄影机装置控制***24被分割成样本创建模块201、功能设置模块202、眼球侦测模块203和控制模块204。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段,比程序更适合于描述软件在摄影机装置2中的执行过程。
如图4所示,是本发明进行***功能设定的流程图。
步骤S10,启动摄影机装置4的镜头针对用户眼球各种不同状态和位置进行拍摄,并将拍摄的图像传送给主控电脑2。在本实施例中,眼球状态包括正常状态、睁眼状态和眯眼状态,眼球位置包括上方、下方、左方、右方、左上方、左下方、右上方和右下方。可以理解,用户眼球不同位置的图像是在用户眼球处于正常状态下拍摄得到的。
步骤S11,搜集到一定数量(如10张)的用户眼球不同状态和位置的图像后,样本创建模块201根据该用户眼球不同状态和位置的图像,建立该用户不同眼球状态和位置的样本。在本实施例中,所述不同眼球状态的样本包括:正常状态下的眼球样本、睁眼状态下的眼球样本和眯眼状态下的眼球样本。
所述不同眼球位置的样本包括:眼球静止时的样本、眼球向上移动时的样本、眼球向下移动时的样本、眼球向左移动时的样本、眼球向右移动时的样本、眼球向左上移动时的样本、眼球向左下移动时的样本、眼球向右上移动时的样本、眼球向右下移动时的样本。
在本实施例中,先设置正常状态下的眼球样本。假设用户眼球在正常状态下的图像一共有10张,样本创建模块201计算每张图像中眼球区域的高度,得到正常状态下的眼球区域高度范围。在本实施例中,所述眼球区域是指包围用户眼睛范围的最小矩形区域,正常状态下的眼球区域高度范围为[1,1.5],单位为厘米。参阅图6A所示,是正常状态下用户眼球区域的示意图,ABCD代表眼球区域,A为坐标系原点,H代表该眼球区域的高度,e1代表右眼的坐标位置,e2代表左眼的坐标位置。
以正常状态下的眼球样本为参照,可以进一步确定睁眼状态下的眼球样本和眯眼状态下的眼球样本,确定方法与前述正常状态下的确定方法类似,在此不再赘述。例如,睁眼状态下的眼球区域高度范围为(1.5,2],眯眼状态下的眼球区域高度范围为[0.1,1)。
然后,可以进一步设置正常状态下不同眼球位置的样本。在本实施例中,先设置正常状态下眼球静止时的样本。假设在正常状态下眼球静止的图像一共有10张,样本创建模块201计算每张图像中一个眼球位置的坐标值,得到该用户眼球位置在静止时的X轴坐标值范围和Y轴坐标值范围。以右眼球为例,在本实施例中,右眼球位置在静止时的X轴坐标值范围为[1.8,2.2],Y轴坐标值范围为[2.8,3.2]。
以眼球位置在静止时的X轴坐标值范围和Y轴坐标值范围为参照,可以进一步确定正常状态下不同移动方向的眼球样本,确定方法与前述静止状态下的确定方法类似,在此不再赘述。
举例而言,眼球向右移动时的右眼球位置的X轴坐标值范围为[1,1.8),Y轴坐标值范围为[2.8,3.2];眼球向上移动时的右眼球位置的X轴坐标值范围为[1.8,2.2],Y轴坐标值范围为[2,2.8);眼球向右上方移动时的右眼球位置的X轴坐标值范围为[1,1.8),Y轴坐标值范围为[2,2.8)。
步骤S12,用户利用功能设置模块202设置各种类型的眼球样本所对应的控制指令,并将设置的对应关系存储在存储器23中,以对该摄影机装置4进行控制。
在本实施例中,在眼球处于正常状态下时:眼球静止时的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的镜头处于静止状态,眼球向上移动时(参阅图7A所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的沿轨道***6前移,眼球向下移动时(参阅图7B所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的沿轨道***6后移。
眼球向左移动时(参阅图8A所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的沿轨道***6左移,眼球向右移动时(参阅图8B所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的沿轨道***6右移。
眼球向左上移动时(参阅图9A所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的镜头向上移动,眼球向左下移动时(参阅图9B所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的镜头向左移动。
眼球向右上移动时(参阅图10A所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的镜头向右移动,眼球向右下移动时(参阅图10B所示)的样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的镜头向下移动。
睁眼状态下(参阅图6B所示)的眼球样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的镜头拉远(Zoom Out),以调整焦距;眯眼状态下(参阅图6C所示)的眼球样本对应的控制指令为控制摄影机装置4的镜头拉近(Zoom In),以调整焦距。
在本实施例中,样本创建模块201是以一个眼球位置的X轴坐标值范围和Y轴坐标值范围来创建不同眼球位置的样本。在其它实施例中,样本创建模块201也可以根据两个眼球位置的X轴坐标值范围和Y轴坐标值范围来创建不同眼球位置的样本,方法与一个眼球位置的创建方法类似,在此不再赘述。
如图5所示,是本发明摄影机装置控制方法的较佳实施例的流程图。
步骤S20,眼球侦测模块203获取控制电脑2的摄像头21拍摄的图像。
步骤S21,眼球侦测模块203利用眼球侦测技术,在获取的图像中侦测眼球区域,并根据该侦测到的眼球区域的高度、眼球位置的X轴坐标值和Y轴坐标值,将侦测到的眼球区域与所有眼球样本比对,获取匹配的眼球样本。在本实施例中,眼球侦测模块203只比对一个眼球位置的X轴坐标值和Y轴坐标值。
具体而言,如果该眼球区域的高度在睁眼状态下的眼球样本所设置的高度范围内,则眼球侦测模块203获取睁眼状态下的眼球样本。如果该眼球区域的高度在眯眼状态下的眼球样本所设置的高度范围内,则眼球侦测模块203获取眯眼状态下的眼球样本。
如果该眼球区域的高度在正常状态下的眼球样本所设置的高度范围内,则眼球侦测模块203进一步获取该眼球区域的一个眼球位置(如右眼球)的X轴坐标值和Y轴坐标值,根据该眼球位置的X轴坐标值和Y轴坐标值,在不同眼球位置的样本中寻找匹配的眼球样本。在本实施例中,所述不同眼球位置的样本包括:眼球静止时的样本、眼球向上移动时的样本、眼球向下移动时的样本、眼球向左移动时的样本、眼球向右移动时的样本、眼球向左上移动时的样本、眼球向左下移动时的样本、眼球向右上移动时的样本、眼球向右下移动时的样本。
在本实施例中,眼球侦测技术可采取特征样本比对(TemplateMatching)的识别技术来实现。具体而言,先取得搜集大量各式不同的眼球图像与非眼球图像,以类神经网络训练方式进行训练,持续修正错误,建立完善的眼球样本(Template),并以此样本作为后续判别眼球(Testing)的依据。
步骤S22,控制模块204从存储器23中获取该匹配到的眼球样本所对应的控制指令,并通过网络3将该控制指令发送至摄影机装置4,以控制摄影机装置4在轨道***上移动、及调整摄影机装置4镜头的角度与焦距等。
步骤S23,摄影机装置4的信号接收单元接收该控制指令后,致动单元(如马达)根据该控制指令调整摄影机装置4的拍摄位置、镜头角度与焦距。
本发明是以安全监控领域为例进行说明的,同样,该方法也可以应用于其它相关领域,如居家照护、保全监视等。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。