WO2006032552A1 - Folgekamerasteuerung - Google Patents

Folgekamerasteuerung Download PDF

Info

Publication number
WO2006032552A1
WO2006032552A1 PCT/EP2005/053401 EP2005053401W WO2006032552A1 WO 2006032552 A1 WO2006032552 A1 WO 2006032552A1 EP 2005053401 W EP2005053401 W EP 2005053401W WO 2006032552 A1 WO2006032552 A1 WO 2006032552A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
camera
determined
parameters
point
guide
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/053401
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Glaschick
Andreas PÖHLER
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP05820630A priority Critical patent/EP1769638A1/de
Publication of WO2006032552A1 publication Critical patent/WO2006032552A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19678—User interface
    • G08B13/19689—Remote control of cameras, e.g. remote orientation or image zooming control for a PTZ camera
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7864—T.V. type tracking systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19639—Details of the system layout
    • G08B13/19641—Multiple cameras having overlapping views on a single scene
    • G08B13/19643—Multiple cameras having overlapping views on a single scene wherein the cameras play different roles, e.g. different resolution, different camera type, master-slave camera
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/188—Capturing isolated or intermittent images triggered by the occurrence of a predetermined event, e.g. an object reaching a predetermined position

Definitions

  • the present invention solves the problem, coordinated one or more video cameras to control so that the video cameras automatically follow a subject for a long time.
  • Techniques are known in the field of graphic image processing in which a sufficiently characteristic object erratic camera image can be positioned and tracked from the image contents by analyzing the pattern changes. In the object contactor, this technique is used relatively successfully, since the images there are often unchanged for a long time and the object to be monitored represents a clear change in relation to a static background.
  • a number of remote-controlled cameras are installed so that the respective athletes, ie the objects of interest, are always in the area one, more common in the field of multiple cameras.
  • the remote controls are guided to a central location and connected to a computer and a control console, so that the cameras can be aligned both automatically by the computer and by manual intervention on the control console.
  • Even with the use of the tracker function with only one cameraman no high-quality result can be achieved because the control of the cameras among each other is not adequately coordinated.
  • the orientation of a camera on an object is always carried out manually. The camera man must theoretically determine which camera is to be positioned next.
  • the camera is not on the Directed where the athlete comes into the detection area, but on the, was left at the previous time the Er chargeds ⁇ area. If the tracker feature is still on, it will track any moving objects, such as assistants or viewers. Further, the tracker function is not necessarily reliable, and when the athlete is temporarily obscured, switches to any visible, moving object.
  • the solution according to the present invention can be used when the objects to be photographed move on a predetermined path or surface, for example a bobsleigh track, a Jardine or a playing field.
  • a predetermined path or surface for example a bobsleigh track, a Jardine or a playing field.
  • At least the guide camera is located above this track or surface. It is tracked by a cameraman to the object to be filmed. This is usually done by a tripod with a fixed to the camera about a horizontal axis is pivotally, so the Ka mera two degrees of freedom allowed.
  • sensors are attached, with which the respective angle of rotation can be determined; These sensor data are also referred to below as parameters of the degrees of freedom.
  • the intersection of the optical axis with the playing surface is calculated by analytical geometry; this will also be referred to as the setpoint below.
  • the required direction of the optical axis in the space and from this the required horizontal and vertical rotation angles are calculated by reversing the calculation from the desired position on the playing field for each successive camera, so that each of these following containers is at the same set point of the playing field.
  • These desired values are then transmitted to the camera controller by a known control and cause a movement of the guide camera to be transmitted to the follower camera so that the follower camera remains focused on an object which is being tracked by the guide camera.
  • the inclination of the camera provides the necessary distance information. If, for example, the camera is located a few meters above the gate in the case of a soccer field, then a camera located laterally behind the goal line can be tracked approximately at the same angles of rotation.
  • the vertical angle of rotation of a camera located on a page line will depend in first order on the distance of the player from the guide camera. However, this is quite calculable from the angle of inclination of the guide camera; The angle of rotation of the guide camera then leads to minor corrections to the rotation angle of the subsequent camera.
  • the two-dimensional case is outlined for clarity.
  • the guide camera L is inclined by the angle ⁇ with respect to the Lot h L on the plane E and thus aims at the set point S, here in the two-dimensional case by the distance d L from the bottom of the lot h L by the tangent of Be can be expected.
  • the distance dp is determined via the distance d L of the solder h L from the position of the guide camera L to the perpendicular der_ F of the follower camera F, and via the arc tangent of the angle ⁇ .
  • the parameters of a surface are therefore parameters that limit a spatial object position; this possible Positions are also referred to below as a restriction field be ⁇ .
  • a surface instead of a surface, however, it is also possible to use a line, an analytically writable curve or a composition thereof. In this case, there is generally no intersection with the optical axis. If it is a (skewed) straight line, however, then its distance and the plumb point of the distance can be easily calculated analytically. This is the point of least distance and thus the Soll ⁇ point. This method can then be transferred to composite curves in the same way as with composite surfaces, so that a set point can also be determined here.
  • a "tube” around this line may also be used as the restriction field, which is described analytically as the extrusion of a circle or a closed spline function along the (spline) line. so that this solution is not preferred.
  • the setpoint points determined earlier in time are used systematically by extrapolating the next set point from them.
  • the methods used in Kalman filters for determining the next estimated value are particularly useful.
  • the set point is taken which is closest to the next estimated or interpolation value.
  • an average between the calculated setpoint and the interpolated setpoint is used, which is formed either with fixed weights or with variable weights, as specified by Kalman or other filters.
  • the cameraman on the camera has a switch, with which he temporarily only the interpolation values can be effective.
  • this switch can also be triggered in the control room via a monitor; the application of image recognition and classification methods Lucasschlos ⁇ sen.
  • the successor control mentioned above which tracks the motion calculation and thus the position of the camera from the image contents, can be well integrated into the previous solutions. Since in this case, however, different setpoint values for the rotation angles of the respective following camera are determined, a compensation is necessary. This is usually done by calculating the setpoint values with error probabilities and by forming a weighted mean value such that the less well approximated values are also less heavily weighted. In this way, it is achieved, in particular, that in the event of a temporary disappearance of the object in the sequence chamber, it is nevertheless tracked, but then only after Coordinates of the guide camera. If the object becomes visible again, then the image-content-controlled tracking can snap back onto the object and adjust the coordinates given by the guide camera. Conversely, when vanishing in the lead camera, the weight is set to zero manually or automatically, and thus only the object tracking in the subsequent camera is used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ausrichtung einer Folgekamera mittels einer Leitkamera in Bezug auf Objekte, deren räumliche Objektposition durch vorbestimmte Parameter auf ein Restriktionsfeld beschränkt ist, indem aus der Ausrichtung der Leitkamera Leitparameter und hieraus Folgeparameter für die Ausrichtung der Folgekamera bestimmt werden.

Description

Beschreibung
Folgekamerasteuerung
Bei der Aufnahme von Videofilmen ist es sinnvoll, mehrere Ka¬ meras einzusetzen, um im resultierenden Film das Geschehen aus mehreren Blickwinkeln darstellen zu können. Insbesondere bei nicht wiederholbaren Ereignissen, 5 beispielsweise Sport¬ wettbewerben, kiann nur so ein qualitativ hochwertiger Film hergestellt werden.
Bislang werden dazu dann für die Bedienung auch die entspre¬ chende Anzahl von Kameraleuten benötigt, die jede der Kameras entsprechend den aus der jeweiligen Position sichtbaren In- halten ausrichten. Diese tragen ganz wesentlich zu den Kosten einer solchen Aufnahme bei. Wünschenswert ist daher eine Lö¬ sung, bei der Kameraleute entfallen können.
Insbesondere bei Überwachungskameras im Objektschutz ist es bekannt, eine Vielzahl von Kameras drahtlos oder drahtgebun¬ den aus der Ferne zu steuern. Jedoch steuert auch hier immer eine Person eine Kamera zur Zeit; lediglich kann die Person schneller von Kamera zu Kamera wechseln. Für den genannten Anwendungsfall ist diese Lösung gleichfalls nicht ausrei— chend, da nach wie vor für jede nachzuführende Kamera eine Person benötigt wird.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, eine oder mehrere Videokameras koordiniert so zu steuern, daß die Videokameras einem Aufnahmeobjekt für längere Zeit automatisch nachfolgen. Dabei ist es im folgenden unerheblich, ob die Videoströme der Kameras aufgezeichnet werden und anschließend „offline" ge¬ schnitten werden, oder ob sie zu einem Übertragungswagen ge¬ leitet werden, in dem die Videodaten für eine Live— Übertragung unmittelbar und ohne Zeitversatz zusammengemischt werden. Aus dem Bereich der graphischen Bildverarbeitung sind Techni¬ ken bekannt, bei denen aus den Bildinhalten durch Analyse der Musterveränderungen ein genügend charakteristisches Objekt irrt Kamerabild positioniert und verfolgt werden kann. Im Objekt- schütz ist diese Technik relativ erfolgreich eingesetzt, da dort die Bilder häufig für längere Zeit unverändert sind und das so zu überwachende Objekt eine deutliche Veränderung ge¬ genüber einem statischen Hintergrund darstellt. Auch ist es in diesem Zusammenhang bereits möglich, das Verfahren kinema— tisch umzukehren und eine Verfolgerfunktion bereitzustellen, bei der nicht die Position eines Objekts im Bild einer fest¬ stehenden Kamera bestimmt, sondern die Kamera dem Objekt nachzugeführt wird. Derartige Kameras werden beispielsweise von der Firma Sony hergestellt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß diese Verfolgerfunktion lediglich auf einer zweidimensio¬ nalen Analyse der Bildinhalte erfolgt. Eine dreidimensionale Bewegungsanalyse befindet sich derzeit im Forschungsstadium; die derzeit vorgeschlagenen Lösungen benötigen alle ein SD- Modell des zu verfolgenden Objekts, was bei einer Sportüber- tragung beispielsweise jedoch nicht verfügbar ist.
Die folgenden Beschreibungen beziehen sich daher auf folgende Situation: für ein Ereignis wie ein Reitturnier, ein Fußball¬ spiel oder einen Ski-Abfahrtslauf wird eine Anzahl fernbe- dienbarer Kameras so installiert, daß die jeweiligen Sport¬ ler, d.h. die Interessensobjekte, immer im Bereich einer, häufiger im Bereich mehrerer Kameras sind. Die Fernbedienun¬ gen werden an einen zentralen Platz geführt und mit einem Rechner und einem Kontrollpult verbunden, so daß sowohl auto— matisch durch den Rechner als auch durch manuellen Eingriff am Kontrollpult die Kameras ausgerichtet werden können. Selbst bei Verwendung der Verfolgerfunktion ist mit nur einem Kameramann kein qualitativ hochwertiges Ergebnis erreichbar, weil die Steuerung der Kameras untereinander nicht ausrei— chend koordiniert wird. Zum einen ist die Ausrichtung einer Kamera auf ein Objekt immer manuell durchzuführen. Der Kame¬ ramann muß gedanklich ermitteln, welche Kamera als nächste zu positionieren ist. Insbesondere ist die Kamera nicht auf die Stelle gerichtet, wo der Sportler in den Erfassungsbereich kommt, sondern auf die, bei das vorherige Mal der Erfassungs¬ bereich verlassen wurde. Ist die Verfolgerfunktion weiterhin eingeschaltet, wird sie irgendwelche sich bewegenden Objekte verfolgen, z.B. Hilfspersonal oder Zuschauer. Ferner ist die Verfolgerfunktion nicht unbedingt zuverlässig und wechselt, wenn der Sportler vorübergehend verdeckt ist, auf irgendein dann sichtbares, sich bewegendes Objekt.
Die Lösung gemäß der vorliegende Erfindung ist einsetzbar, wenn sich die aufzunehmenden Objekte auf einer vorgegebenen Bahn oder Fläche, beispielsweise einer Bobbahn, eines Par¬ cours oder eines Spielfelds bewegen. Zumindest die Leitkamera befindet sich oberhalb dieser Bahn oder Fläche. Sie wird von einem Kameramann auf das zu filmende Objekt nachgeführt. Dies erfolgt in der Regel durch ein Stativ mit einem fest mit der Kamera um eine waagerechte Achse schwenkbar ist, also der Ka¬ mera zwei Freiheitsgrade erlaubt. Daran sind Sensoren ange¬ bracht, mit denen der jeweilige Drehwinkel bestimmt werden kann; diese Sensordaten werden im Folgenden auch als Parame¬ ter der Freiheitsgrade bezeichnet. Aus diesen beiden Winkeln der optischen Achse des Kameraobjektivs zu dem Lot der Kame¬ raposition auf die Spielfläche und dessen Abstand wird der Schnittpunkt der optischen Achse mit der Spielfläche durch analytische Geometrie berechnet; dieser wird im folgenden auch als Sollpunkt bezeichnet. Daraus werden dann in Umkeh¬ rung des Rechengangs aus der Sollposition auf dem Spielfeld für jede Folgekamera die benötige Richtung der optischen Ach¬ se im Raum und daraus die benötigten horizontalen und verti- kalen 'Drehwάnkel berechnet, so daß jede dieser Folgekaineras auf den selben Sollpunkt des Spielfelds zielt. Diese Sollwer¬ te werden dann durch eine bekannte Regelung an die Kamera¬ steuerung übertragen und führen dazu, daß eine Bewegung der Leitkamera' derart auf die Folgekamera übertragen wird, olaß die Folgekamera auf ein Objekt gerichtet bleibt, das von der Leitkamera verfolgt wird. Hierzu ist die Erkenntnis notwendig, daß bei einer erhöht an¬ gebrachten Kamera und einer weit genug beabstandeten Spiel¬ fläche die Neigung der Kamera die notwendige Entfernungsin¬ formation liefert. Wenn die Kamera beispielsweise bei einem Fußballfeld etliche Meter oberhalb des Tores befindet, dann kann zwar eine seitlich hinter der Torlinie befindliche Kame¬ ra in etwa mit den gleichen Drehwinkeln nachgeführt werden. Hingegen wird der senkrechte Drehwinkel einer an einer Sei¬ tenlinie befindlichen Kamera in erster Ordnung vom Abstand des Spielers von der Leitkamera abhängen. Dieser ist aber durchaus aus dem Neigungswinkel der Leitkamera berechenbar; der Drehwinkel der Leitkamera führt dann noch zu kleineren Korrekturen am Drehwinkel der Folgekamera.
In der Figur ist zur Verdeutlichung der zweidimensionale Fall skizziert. Die Leitkamera L ist um den Winkel α gegenüber dem Lot hL auf die Ebene E geneigt und zielt damit auf den Sollpunkt S, der hier im zweidimensionalen Fall durch den Ab¬ stand dL vom Fußpunkt des Lots hL durch den Tangens von be- rechnet werden kann. Damit ist über den Abstand dL des Lots hL von der Position der Leitkamera L zu dem Lot Ϊ_F der Folge— kamera F der Abstand dp bestimmt und über den Arcustangens des Winkels ß.
Handelt es sich nicht um eine Ebene, sondern eine andere zweidimensionale Fläche, so ist es in vielen Fällen möglich, diese analytisch zu beschreiben, womit dann der Schnittpunkt eines Strahls mit dieser analytisch bestimmten Fläche nume¬ risch berechnet werden kann. Auch ist es möglich, eine Fläche aus Teilflächen zusammenzusetzen, die dann entweder Teile von Ebenen oder anderen analytisch beschreibbaren Flächen sind. Eine allzu genaue Beschreibung, die die Rechenleistung heuti¬ ger Prozessoren überfordern würde, ist dabei ersichtlich nicht notwendig; diese Rechenleistung kann durch Server oder auch Signalprozessoren bereitgestellt werden.
Die Parameter einer Fläche sind daher Parameter, mit denen eine räumliche Objektposition beschränkt ist; diese möglichen Positionen werden im folgenden auch als Restriktionsfeld be¬ zeichnet. Anstelle einer Fläche kann aber auch eine Linie, eine analytisch beschreibbare Kurve oder eine Zusammensetzung davon verwendet werden. In diesem Fall ist im allgemeinen kein Schnittpunkt mit der optischen Achse gegeben. Handelt es sich um (windschiefe) Gerade, dann ist jedoch deren Abstand und der Lotpunkt des Abstands leicht analytisch berechenbar. Dieser ist der Punkt geringsten Abstands und damit der Soll¬ punkt. Diese Methode kann dann in gleicher Art wie bei zusam- mengesetzten Flächen auf zusammengesetzte Kurven übertragen werden, so daß auch hier ein Sollpunkt bestimmbar ist.
In diesen Fällen kann es sein, daß mehrere Punkte als Soll¬ punkte möglich sind, weil bei ihnen ein lokales Minimum des Abstands vorliegt. Dann wird derjenige Punkt verwendet, der am dichtesten am vorigen Sollpunkt liegt. Diese Methode gilt natürlich auch für nicht-ebene Flächen.
Alternativ hierzu kann anstelle einer Linie im Raum auch ein „Schlauch" um diese Linie als Restriktionsfeld verwendet wer¬ den. Analytisch wird diese als Extrusion eines Kreises oder einer geschlossenen Splinefunktion längs der (Spline-) Linie beschrieben. Jedoch ist der Rechenaufwand erheblich größer, so daß diese Lösung nicht bevorzugt eingesetzt wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden die zeitlich frü¬ her bestimmten Sollpunkte systematisch verwendet, indem aus ihnen der nächste Sollpunkt extrapoliert wird. Zur Extrapola¬ tion sind insbesondere die in Kaiman—Filtern verwendeten Me- thoden zur Bestimmung des nächsten Schätzwerts gut verwend¬ bar. Dann wird einerseits bei Mehrdeutigkeiten der Sollpunkt genommen, der dem nächsten Schätz— oder Interpolationswert am nächsten liegt. Bevorzugt wird ein Mittelwert zwischen be¬ rechnetem Sollpunkt und interpoliertem Sollpunkt verwendet, der entweder mit festen Gewichten oder mit variablen Gewich¬ ten gebildet wird, wie sie von Kaiman- oder anderen Filtern vorgegeben werden. Damit wird insbesondere der Fall unter¬ stützt, daß Teile des Feldes oder der Bahn verdeckt sind. Dann ist es ausreichend, daß der Kameramann der Leitkamera der Position des Objekts ungefähr nachfolgt, da der Positi¬ onsfilter die Sollpunkte entsprechend korrigiert. Bevorzugt hat der Kameramann an der Kamera einen Schalter, mit dem er vorübergehend ausschließlich die Interpolationswerte wirksam werden läßt. Dieser Schalter kann selbstverständlich auch im Regieraum über einen Monitor ausgelöst werden; die Anwendung von Bilderkennungs— und Klassifikationsmethoden eingeschlos¬ sen.
Es ist auch möglich, aus der Abstandsinformation zum Objekt und ggf. unter Einberechnung der eingestellten Brennweite der Leitkamera die Brennweite der Folgekamera anzupassen, so daß der Bildausschnitt von Leit— und Folgekamera ungefähr gleich bleiben, auch wenn sich das Objekt von der Folgekamera ent¬ fernt. Auch finden Methoden der analytischen Geometrie Ver¬ wendung, da je nach Lage des Sollpunkts in Bezug zu den Kame¬ rapositionen die Anpassung gleich— oder gegensinnig zu erfol¬ gen hat . Die Methode verwendet dann anstelle eines Sollpunkts eine Sollkugel und stellt den weiteren Freiheitsgrad der
Brennweite so ein, daß die Größe der Sollkugel gleich bleibt. Dabei ist es durchaus möglich, daß von einer Regiezentrale aus die Zoomfaktoren auch der Folgekameras verstellt werden; die Beibehaltung der Objektgröße gilt dann einfach relativ zu dem neuen Zoomfaktor.
Die oben genannte Nachfolgesteuerung, die aus den Bildinhal¬ ten die Bewegungsberechnung und damit die Position der Kamera nachführt, kann in die bisherigen Lösungen gut integriert werden. Da hierbei dann aber unterschiedliche Sollwerte für die Drehwinkel der jeweiligen Folgekamera bestimmt werden, ist ein Ausgleich notwendig. Dieser erfolgt in der Regel da¬ durch, daß die Sollwerte mit Fehlerwahrscheinlichkeiten be¬ rechnet werden und ein bewerteter Mittelwert derart gebildet wird, daß die schlechter approximierten Werte auch weniger stark gewichtet werden. Damit wird insbesondere erreicht, daß bei vorübergehendem Verschwinden des Objekts in der Folgeka¬ mera diese dennoch nachgeführt wird, dann aber nur nach den Koordinaten der Leitkamera. Wird das Objekt wieder sichtbar, dann kann die bildinhaltgesteuerte Nachführung wieder auf das Objekt einrasten und die von der Leitkamera gegebenen Koordi¬ naten adjustieren. Umgekehrt wird beim Verschwinden in der Leitkamera manuell oder automatisch das Gewicht auf Null ge¬ stellt und damit nur die Objektnachführung in der Folgekamera verwendet .
In allen Fällen wird bevorzugt eine Fehlerabschätzung und - fortpflanzung bei der numerischen Berechnung verwendet.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Ausrichtung einer Folgekamera mittels ei¬ ner Leitkamera in Bezug auf Objekte, deren räumliche Objekt- Position durch vorbestimmte Parameter auf ein Restriktions¬ feld beschränkt ist, indem aus der Ausrichtung der Leitkamera Leitparameter und hieraus Folgeparameter für die Ausrichtung der Folgekamera bestimmt werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei
— das Restriktionsfeld durch eine vorbestimmte Fläche oder Linie beschrieben wird,
— die Leitkamera sich außerhalb des Restriktionsfeldes befin¬ det, — die Positionen von Leit- und Folgekamera in Bezug zueinan¬ der und zu dem Restriktionsfeld vorbestimmt sind,
— entsprechend den Freiheitsgraden der Leitkamera die Leitpa¬ rameter bestimmt werden,
— aus den Leitparametern ein Sollpunkt bestimmt wird, der der Schnittpunkt der optischen Achse der Leitkamera mit dem Re¬ striktionsfeld bzw. ein Punkt des Restriktionsfeldes mit minimalem Abstand zur optischen Achse ist,
— aus dem Sollpunkt die Folgeparameter entsprechend den Frei¬ heitsgraden der Folgekamera bestimmt und der Folgekamera zur Ausrichtung zugeführt werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei im Falle mehrerer mög¬ licher Sollpunkte derjenige ausgewählt wird, der am dichtes¬ ten zum zuvor bestimmten Sollpunkt liegt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Bewegung des Soll¬ punkts aus vorherigen Werten interpoliert wird und der ge¬ schätzte Sollpunkt bei der Bestimmung eines neuen Sollpunkts verwendet wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, wobei ein von der Leitkamera oder einer Monitorstation für die Leitkamera ausgehendes Um¬ schaltsignal bewirkt, daß der Sollpunkt für die Dauer des Um- schaltsignals anstelle aus den Leitparametern aus den Inter¬ polationswerten bestimmt wird.
6. Einrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folgekamera zusätzlich mit einer Verfolgerfunktion aus¬ gestattet ist, die durch Bildanalyse auf im Bild sichtbarer Objekte zusätzliche Folgeparameter bestimmt, die mit den aus dem Sollpunkt bestimmten Folgeparametern ausgeglichen werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, wobei für die Folgeparameter und zusätzlich Folgeparameter Vertrauenswerte bestimmt werden und die Folgeparameter mit den höheren Vertrauenswerten ver¬ wendet werden.
8. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei als weiterer Freiheitsgrad die Brennweite des Objektivs der Ziel¬ kamera verwendet wird, aus dieser eine Sollkugel am Sollpunkt gebildet wird und ein Zoomwert für die Folgekamera derart be¬ rechnet wird, daß die Größe des Bildes der Sollkugel gleich bleibt.
PCT/EP2005/053401 2004-07-17 2005-07-15 Folgekamerasteuerung WO2006032552A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05820630A EP1769638A1 (de) 2004-07-17 2005-07-15 Folgekamerasteuerung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004034663.1 2004-07-17
DE102004034663A DE102004034663A1 (de) 2004-07-17 2004-07-17 Folgekamerasteuerung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006032552A1 true WO2006032552A1 (de) 2006-03-30

Family

ID=35426113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/053401 WO2006032552A1 (de) 2004-07-17 2005-07-15 Folgekamerasteuerung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1769638A1 (de)
CN (1) CN101023669A (de)
DE (1) DE102004034663A1 (de)
WO (1) WO2006032552A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102915043A (zh) * 2012-10-17 2013-02-06 天津市亚安科技股份有限公司 一种提高云台定位精度的方法
CN114928721A (zh) * 2022-05-20 2022-08-19 沈阳体育学院 足球拍摄镜头的切换方法、***、计算机设备及存储介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8384780B1 (en) 2007-11-28 2013-02-26 Flir Systems, Inc. Infrared camera systems and methods for maritime applications
DE102009007639B4 (de) * 2009-02-05 2011-05-26 Kurt Wallerstorfer Vorrichtung zur Bildaufzeichnung eines Sportlers auf einer Rennstrecke
CA2833167C (en) * 2011-04-11 2017-11-07 Flir Systems, Inc. Infrared camera systems and methods
CN108776334A (zh) * 2018-05-03 2018-11-09 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 一种新型机场跑道外来物辅助定位装置和定位方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1128676A2 (de) * 2000-02-28 2001-08-29 Hitachi Kokusai Electric Inc. Vorricht ung und Systemzur Überwachung von eingedrungenen Objekte

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566036A (en) * 1983-06-07 1986-01-21 Canon Kabushiki Kaisha Remote control apparatus
US5164827A (en) * 1991-08-22 1992-11-17 Sensormatic Electronics Corporation Surveillance system with master camera control of slave cameras
FR2757002B1 (fr) * 1996-12-06 1999-01-22 David Antoine Systeme de suivi de mobiles en temps reel sur un terrain de sports
DE10261146A1 (de) * 2002-12-22 2004-07-01 Funkwerk Plettac Electronic Gmbh Steuerung eines Multikamera-Systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1128676A2 (de) * 2000-02-28 2001-08-29 Hitachi Kokusai Electric Inc. Vorricht ung und Systemzur Überwachung von eingedrungenen Objekte

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102915043A (zh) * 2012-10-17 2013-02-06 天津市亚安科技股份有限公司 一种提高云台定位精度的方法
CN102915043B (zh) * 2012-10-17 2015-02-11 天津市亚安科技股份有限公司 一种提高云台定位精度的方法
CN114928721A (zh) * 2022-05-20 2022-08-19 沈阳体育学院 足球拍摄镜头的切换方法、***、计算机设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN101023669A (zh) 2007-08-22
DE102004034663A1 (de) 2006-02-09
EP1769638A1 (de) 2007-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1864153B1 (de) Objektverfolgungs- und situationsanalysesystem
WO2007104367A1 (de) Video-überwachungssystem
DE60123534T2 (de) Gerät zum Verfolgen eines sich bewegenden Objekts
WO2006032552A1 (de) Folgekamerasteuerung
DE10152883B4 (de) Nachführvorrichtung
DE10025110A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Realisierung eines Informations- und Datenflusses für geodätische Geräte
EP2880853A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der eigenlage einer bildaufnehmenden kamera
EP3104330A1 (de) Verfahren zum nachverfolgen zumindest eines objektes und verfahren zum ersetzen zumindest eines objektes durch ein virtuelles objekt in einem von einer kamera aufgenommenen bewegtbildsignal
EP2686733A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum fokussieren einer filmkamera
WO1997004428A1 (de) Interaktives überwachungssystem
DE19811286C2 (de) Kamerabewegungssteuerung
DE10340023B3 (de) Verfahren zur Selbstkalibrierung eines Kamerasystems
WO2005088541A1 (de) Echtzeit-bewegungsanalysevorrichtung
AT395660B (de) Verfahren zur bestimmung der flugweite von koerpern und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
EP1434184B1 (de) Steuerung eines Multikamera-Systems
DE19956266A1 (de) Überwachungsanlage
EP1159579B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zieldarstellung und treffererkennung bei schiessanlagen
DE2939656A1 (de) Verfahren zur verfolgung eines zieles
EP3185213B1 (de) Verfahren zur erstellung einer tiefenkarte mittels einer kamera
DE102004044002A1 (de) Echtzeit-Bewegungsanalysevorrichtung
EP2424225B1 (de) Bilderfassungssystem und Verfahren zum Erfassen eines Objekts
DE29921081U1 (de) Vorrichtung zur Zieldarstellung und Trefferkennung bei Schießanlagen
DE10132929B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Schwenk-Neige-Bewegungen einer Kamera
EP1408342A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Position eines Objektes mit optischen Mitteln
DE102016200660A1 (de) Verfahren zur Erstellung einer Tiefenkarte mittels einer Kamera

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005820630

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580031135.3

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005820630

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2005820630

Country of ref document: EP