为了保持数字高清监控摄像机在大倍率电动变焦过程中的图像清晰度水平, 提出一种新的电动变焦跟踪方法。该方法根据事先采集的若干条变焦曲线, 利用几何法构造置信区间。以置信区间为变焦跟踪曲线的中心位置并且自适应地调整置信区间的位置, 从而动态地修正变焦跟踪曲线。在18×数字高清摄像机中实现了该方法, 实验结果显示: 变焦过程中对焦电机的调节位置相对于最佳位置的平均偏离水平不大于0.018 75 mm; 变焦全程时间平均为4.1 s。

为了保证电动变焦数字监控摄像机的变焦步进电机和调焦步进电机的调节范围在厂家设计的可聚焦范围内, 设计了一种基于变焦曲线的变焦电机和调焦电机的原点位置校正方法。首先, 从镜头厂家提供的镜头变焦曲线中选定一条作为标准曲线。接着, 利用自动调焦方法采集标准曲线对应距离下的实际变焦曲线。然后, 计算标准变焦曲线的最高点和实际变焦曲线的最高点的偏移量。最后, 在该偏移量附近的一个小范围内按照平方差最小的原则求出最佳偏移量即为原点位置的补偿值。在 30倍光学变焦数字高清摄像机中实现了该方法, 实验结果表明: 48台采用本文方法成功校正的镜头在设计调节范围内均没有出现电机堵转和无法聚焦的现象, 校正成功率 96%, 很好地解决了由于原点位置误差造成的问题。

选取场景中常见的门形结构为处理对象, 提取门形结构中的三条直线, 拟合直线方程, 进而确定直线的交点及两条平行直线的消失点, 根据消失点原理和垂直关系等先验知识确定摄像机坐标系和世界坐标系的映射。空间解析过程以直线方程为基本要素, 参与解析运算的点特征均由直线方程确定, 随机选取的点坐标仅用于方向一致性判定, 减少了随机误差引入。仿真实验表明, 本文的视觉定位方法对噪声有较高的鲁棒性, 与融合线特征和随机点特征的方法相比降低了定位误差。