BH智能图像跟踪系统工程指导版.docx
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BH智能图像跟踪系统工程指导版
智能图像跟踪系统
工程指导
北京博汇科技有限公司
2013年1月
智能图像跟踪系统-工程指导
前言.....-4-
第一章外观及硬件.....-5-
1.1外观及硬件说明....-5-
1.1.1开箱须知.....-5-
1.1.2主机规格.....-5-
1.1.3定位摄像机规格.....-6-
1.2接口说明....-6-
1.3跟踪机实物......-7-
1.4跟踪机指示灯说明......-7-
1.5跟踪机线缆连接说明.....-8-
1.5.1定位摄像机图像输入连接....-8-
1.5.2其他接口连接......-9-
第二章系统安装调试.....-10-
2.1系统安装布线综合说明.....-10-
2.2定位摄像机安装.....-10-
2.2.1安装概述......-10-
2.2.2教师定位摄像机安装位置.....-12-
2.2.3学生定位摄像机安装位置.....-13-
2.2.4板书定位摄像机位置....-17-
2.2.5布线.....-17-
2.2.6定位摄像机安装方法....-18-
2.3定位摄像机图像调试......-20-
2.3.1教师单镜头方案的图像调试....-21-
2.3.2学生双镜头方案的图像调试....-23-
2.3.3学生四镜头方案的图像调试....-26-
2.3.4板书镜头图像调试.....-29-
2.4环境参数导入......-30-
2.5跟踪参数及策略调整......-30-
第三章环境建设选型.....-31-
-II-
智能图像跟踪系统-工程指导
3.1环境建设概述......-31-
3.2教室选型建议......-31-
3.3灯光设计说明......-33-
3.3.1灯光方面......-33-
3.3.2灯管推荐配置....-34-
3.4声场建设方面......-35-
3.4.1顶棚.....-35-
3.4.2四周墙壁......-35-
3.4.3地面.....-36-
3.4.4窗帘.....-36-
3.5其他....-36-
3.6补充说明.....-36-
-III-
智能图像跟踪系统-工程指导
前言
感谢您使用智能图像跟踪系统!
本手册将帮助您对智能图像跟踪系统的安装调试以及应用环境进行了
解;指导您完成智能图像系统的安装调试,以保证通过您的调试使智能图
像跟踪系统达到理想的运行状态和跟踪效果。
在使用该系统之前,请仔细
阅读本手册,这将有助于您更好地使用它。
请将本手册保存好,以备随时
查阅。
本手册在编排时力求清晰、全面,但因各种原因,未曾意识到的疏漏在所难免,如果您在使用手册的过程中发现错误或不明确的地方,请速与产品经销商联系。
为了最大可能地满足您的需求,同时能很好地适应市场发展的需要,我们将会不断地对硬件和软件作相应的升级和改动。
当硬件和软件作相应的升级和改动出现实际情况与本手册不一致的地方,请您及时向经销商咨询,恕不另行通知。
特别说明:
✧本系统适合在矩形环境下安装使用,理想效果支持最大面积15m*12m,最小面
积6m*4m(长*宽);
✧本系统不适合在圆形、扇形、弧形、阶梯等形状环境中安装;
✧本系统在光照度不足,光线分布不均匀,或室内强弱光照反差严重的环境下识
别精度降低进而影响跟踪效果;
✧本系统为有效范围全方位识别跟踪,有效范围内的镜面反射都一定程度会干扰
识别,影响识别精度和跟踪效果;
✧本系统会陆续推出新版本来逐步解决限制条件,提升安装简易性和系统适应能
力。
感谢您对智能图像跟踪系统及相关产品的信任!
-4-
智能图像跟踪系统-工程指导
第一章外观及硬件
1.1外观及硬件说明
1.1.1开箱须知
打开包装箱后请首先检查智能跟踪主机外观是否完好,核对装箱单所示物品是否齐全,包装箱内物品如下:
①②
③
③④
1.1.2主机规格
①图像跟踪主机1台
②专用4路视频集束线2条
③交叉串口线2条
④12V2A电源适配器1块
其他(合格证/保修卡/说明书等)1套
-5-
智能图像跟踪系统-工程指导
1.1.3定位摄像机规格
78mm108mm
40mm
70mm
1.2接口说明
图示接口说明如下:
①总电源,12V2A输入;
②教师拍摄摄像机控制输出,DB9→圆头8针(VISCA);
③学生拍摄摄像机控制输出,DB9→圆头8针(VISCA);
④板书/全景拍摄摄像机控制输出,DB9→圆头8针(VISCA)⑤教学计算机/笔记本串口输入,DB9→DB9交叉双母头;
⑥录播主机/服务器串口输出,DB9→DB9交叉双母头;
⑦RJ4510/100M全双工,自适应;
⑧教师&板书定位摄像机视频输入,采用随机原装专用视频线连接;
⑧-1教师定位摄像机T1视频输入,即教师顶装定位摄像机T1;
⑧-3板书定位摄像机B视频输入;
⑨学生定位摄像机视频输入,采用随机原装专用视频线连接;
⑨-1学生定位摄像机S1视频输入,即学生左定位摄像机S1;
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智能图像跟踪系统-工程指导
⑨-2学生定位摄像机S2视频输入,即学生右定位摄像机S2;
⑨-3学生定位摄像机S3视频输入,即学生定位摄像机S3;
⑨-4学生定位摄像机S4视频输入,即学生定位摄像机S4;
1.3跟踪机实物
1.4跟踪机指示灯说明
指示灯工作说明备注
PWR电源状态灯,通电即亮
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智能图像跟踪系统-工程指导
WRK工作状态灯,系统正常启动灯亮
TC老师拍摄摄像机控制线状态灯,控制链路正常灯亮
SC学生拍摄摄像机控制线状态灯,控制链路正常灯亮
FC板书或全景拍摄摄像机控制线状态灯,控制链路正常灯亮
T1/T2老师定位摄像机状态灯,视频图像正常灯亮一般T2不启用
Bd板书定位摄像机状态灯,视频图像正常灯亮
S1/S2/学生定位摄像机状态灯,视频图像正常灯亮标准安装方式下
S3/S4S3/S4不启用
1.5跟踪机线缆连接说明
1.5.1定位摄像机图像输入连接
定位摄像机的输入我们结合如下实地环境布局图来说明。
-8-
HXT智能图像跟踪系统-工程指导
教师定位摄像头,接到主机“教师/板书”接口的‘专用4路视频集束线’的线标为1的BNC接头上。
板书定位摄像头,接到主机“教师/板书”接口的‘专用4路视频集束线’的线标为3的BNC接头上。
(有就连接,没有就不接)
学生定位摄像机1,接到主机“学生”接口的‘专用4路视频集束线’的线标为1的BNC接头上。
学生定位摄像机2,接到主机“学生”接口的‘专用4路视频集束线’的线标为2的BNC接头上。
学生定位摄像机3,接到主机“学生”接口的‘专用4路视频集束线’的线标为3的BNC接头上。
(有就连接,没有就不接)
学生定位摄像机4,接到主机“学生”接口的‘专用4路视频集束线’的线标为4的BNC接头上。
(有就连接,没有就不接)
学生S1~S4的具体确认及安装位置参考上述布局图。
1.5.2其他接口连接
接口连接说明备注
DC12V连接随机配备的12V2A适配器
教师连接教师拍摄摄像机的控制线,DB9→圆头8针(VISCA)
学生连接学生拍摄摄像机的控制线,DB9→圆头8针(VISCA)
板书连接板书/全景拍摄摄像机的控制线,DB9→圆头8针(VISCA)
教学PC连接教学用的计算机/笔记本,DB9→DB9交叉双母头
录播主机连接录播主机/服务器,DB9→DB9交叉双母头
网络RJ4510/100M全双工,自适应
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智能图像跟踪系统-工程指导
第二章系统安装调试
2.1系统安装布线综合说明
2.2定位摄像机安装
2.2.1安装概述
本跟踪系统对教室划分教师区和学生区分别定位,基本保证教室区域的全覆盖。
2.2.1.1教师定位摄像机安装方式
单镜头顶装:
教师定位摄像机采用单镜头安装在天花板上;如:
T1
-10-
智能图像跟踪系统-工程指导
2.2.1.2学生定位摄像机安装方式
学生1:
双镜头分界线侧墙安装:
学生定位摄像机采用双镜头在教师区和学生区分界线位置左右侧墙的适当高度安装;如:
S1、S2
学生2:
四个镜头侧墙安装:
两个学生定位摄像机镜头在教师区和学生区分界线位
置左右侧墙的适当高度安装;另外两个学生定位摄像机在教室后面侧墙上或后墙上的适
当高度安装,与前面两个学生定位摄像机镜头形成一个矩形。
如:
S1、S2、S3、S4
-11-
智能图像跟踪系统-工程指导
学生3:
双镜头或者四镜头高低位安装,可以与学生1和学生2安装方案混合,解决小学生身高差距较大的应用环境。
2.2.1.3板书定位摄像机安装方式
板书1:
板书定位摄像机安装在黑板的墙面上;
板书2:
板书定位摄像机安装在黑板垂直的侧墙上;
板书3:
板书定位摄像机安装在黑板顶部的天花板上。
2.2.2教师定位摄像机安装位置
教师定位摄像机采用单镜头顶装,安装位置可在下图红线T1T2上选取,但是具体
位置需要在现场根据具体情况看着图像进行确定,可参考2.2.1章节内容进行。
看下图
说明。
W1学生定位摄像头-左
投影幕或白板课
桌
老师区学生区
教师定位摄像头-顶
讲课
T桌桌T1T2
课
黑板桌
W2
学生定位摄像头-右
-12-
智能图像跟踪系统-工程指导
如图:
W1W2为教室前墙,即安装有黑板的墙体;
T为W1W2的中点;TT1=W1T=TW2;TT2≤10m;
红线T1T2即为教师单镜头顶装可以安装的位置,具体位置的确定看下图:
T
黑板
讲桌
T1T2
12
教师定位摄像头-顶
显示器或其他突出物,
取最高点
如图,教师定位摄像头安装位置在红线T1T2之间,需遵循如下原则:
✧调试软件的红框下沿紧贴讲桌上最高突出物上沿扫过;
✧如安装有白板、投影幕、大屏等,摄像头位置1的红框探测区视角尽量向黑板
下方照射;
✧同时要兼顾图像左右边缘,保持图像水平,将教师区完整覆盖。
2.2.3学生定位摄像机安装位置
学生定位摄像机采用墙面安装方式。
有双镜头、四镜头、高低位等多种方式,满足不用环境需要。
具体看下表。
方案安装方式适用环境备注
1双镜头大多数普通的、比较标准的教室环境。
2四镜头1、学生区侧墙有较突出的墙垛子
2、教室后墙设计有观摩窗(单向玻璃窗)
3、教室后面有开放的或独立的观摩区
3高低位小学教室,满足1-6年级上课需要
4双镜头+高低位满足双镜头条件的小学教室需配置2入2出切换
器
5四镜头+高低位满足四镜头条件的小学教室需配置4入4出切换
器
-13-
智能图像跟踪系统-工程指导
2.2.3.1学生双镜头安装位置
2.2.3.1.1学生定位摄像机水平位置
定位摄像机的安装需要首先确定水平Y轴的位置,如下图:
Y轴可以理解为教师区和学生区的一条分界线,也是定位摄像机安装最理想的水平
位置。
W为黑板前沿水平线,T为讲桌或讲台的前沿水平线,S为第一排课桌的前沿水
平线。
✧Y轴的确定一般取TS的中线位置;
✧TS应该大于或等于60cm,尤其要保证YS大于30cm;
✧WY一般建议大于或等于200cm,不作硬性要求。
注意:
WY不满足200cm或
者更小,教师区的一些推拉特效会表现不理想,板书表现也会受一定影响。
✧如教师区有比较高的讲台,或讲桌上有较高的设备(如显示器),结合后面要说
明的垂直高度的确定比较困难时,Y轴可以放弃TS的中线位置,向T水平线移动;
2.2.3.1.2学生定位摄像机垂直位置
Y轴确定后,以Y轴为基线,沿教室两侧墙体上行来确定定位摄像机安装位置。
特别说明:
以下所言摄像机安装高度指的是摄像机镜头的高度
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智能图像跟踪系统-工程指导
学生定位摄像机的安装高度HS
学生定位摄像机安装的高度与该教室学生的身高有关联,一般原则为:
最矮学生站高H1与最高学生坐高H2之差的中线位置。
如图:
图中红线HS即为学生定位摄像机的安装高度。
在实际实施中,H1与H2不易测量,可参考以下经验值:
(该经验值仅作参考,根据不同现场实际情况可适当微调)
学生定位摄像机安装高度值参考表
学生定位摄像机高度值
用户类别备注
S1、S2S3、S4
高中、大学、企业培训等140cm145cm
初中136cm145cm
小学四、五、六年级136cm145cm
小学一、二、三年级120cm129cm
2.2.3.2学生四镜头安装位置
2.2.3.2.1学生定位摄像机水平位置
学生四个镜头安装,其中前侧墙两个(S1/S2)安装位置与双镜头安装位置完全一致,可参照2.2.3.1.1章节进行。
两外两个(S3/S4)镜头安装在后侧墙或后墙,具体位置见下图。
-15-
智能图像跟踪系统-工程指导
后墙安装时应保证摄像头紧贴侧墙,以保证侧墙边缘无盲区(根据现场环境,确保和前面两个学生定位镜头,能形成一个矩形);
后侧墙安装时应保证摄像头紧贴侧墙,以保证后墙边缘无盲区(根据现场环境,确保和前面两个学生定位镜头,能形成一个矩形);
如图:
后墙
后
侧
墙
2.2.3.2.2学生定位摄像机垂直位置
后墙
后
侧
墙
学生四镜头安装的垂直位置方法与双镜头一致,具体高度参照2.2.3.1.2章节的《学
生定位摄像机安装高度值参考表》。
2.2.3.3学生高低位安装位置
如果只是前侧墙安装,学生高低位安装水平位置参照2.2.3.1.1说明。
高度参照
2.2.3.1.2说明。
如果需要后墙/后侧墙安装,参照2.2.3.2.1和2.2.3.2.2说明。
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智能图像跟踪系统-工程指导
2.2.4板书定位摄像机位置
板书定位摄像机的安装位置可以有三种方案,如下:
板书1:
板书定位摄像机安装在黑板的墙面上;
板书2:
板书定位摄像机安装在黑板垂直的侧墙上;
板书3:
板书定位摄像机安装在黑板顶部的天花板上。
板书定位摄像机安装位置通过两步来确认:
第一步:
无论板书定位摄像机安装在哪个位置,首先保证板书定位摄像机的镜头中心与黑板平面保持一个平面,或者略高于黑板平面1-2cm,保持与黑板平面平行(表现为调试软件红框区恰好在整个黑板面上扫过)。
第二步:
保证板书定位摄像机的90癨u-30266?
角扫过整个黑板。
看下图
特别提示1:
黑板墙面安装方式位置比较容易确定,调试也比较容易。
特别提示2:
板书定位摄像机应远离安装白板、大屏的一侧。
2.2.5布线
摄像机线材规格数量接口说明
视频SYV75-3及以上规格1BNC
定位摄像机
电源两芯112V1A圆孔
定位摄像机出厂默认没有配置电源适配器,因此在工程布线中必须要考虑定位摄像机的取电问题。
直接在摄像机安装位置采用带有变压器的适配器对隐蔽布线有影响,也不美观,这里推荐几个方案:
一、集中电源
-17-
智能图像跟踪系统-工程指导
可采用多路网状开关电源,如图。
采用这种电
源可在设备机柜完成集中变压,分多路进行低压送
电,传输安全也可实现集中供电管理。
有些功能高
级的开关电源还可针对每一路传输距离的不同分
别进行电压输出微调,以保证经过不同距离传输压
降后的统一电压标准。
监控市场一般报价几十到几
百元不等。
二、视频/电源一体线
如图,这种线缆是监控领域常用的一种成品线,省却了现场焊线的工作量,也可在设备机柜端实现集中供电,但是如果远距离传输的话,必须要考虑压降的问题。
2.2.6定位摄像机安装方法
2.2.6.1单镜头安装
单镜头具体安装基本没有太多要求,就是沿着教室中线,找到满足要求的图像的安装位置,保持水平安装即可。
现场实施这个安装位置需要实地实物(讲桌、黑板、白板等安装到位)实测来确定。
实地安装效果图
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智能图像跟踪系统-工程指导
2.2.6.2双镜头安装
实地安装效果图
第一点:
保证垂直
定位摄像机的安装一定要最大程度保证摄像机的安装平面与地面、课桌面的垂直,
这一点给予保证,会为后期的图像调试带来极大便利,建议在施工中对此做硬性保障。
验证垂直的简单办法:
通过系统配套的调试软件可以在调试定位图像的时候看到一
个红框,在画面保持水平的情况下,通过左右旋转及上下调节,可以将右定位摄像机落
在左定位摄像机红框图像的中央即证明左定位摄像机安装垂直,反之亦然。
如图:
-19-
智能图像跟踪系统-工程指导
现场安装中发现定位摄像机安装不垂直,如果比较严重,就需要对定位摄像机的安
装墙面做取平处理;如果不是非常严重,可以通过小幅调节摄像机内部的铁质底架来纠
正。
第二点:
避开突出物
施工中如遇定位摄像机安装墙面有垛子或其他突出物,应优先考虑采用四镜头安装方案,如条件不允许,只能用双镜头方案,应采取措施保证定位摄像机安装平面与该墙面最高突起平齐。
看图:
定位摄像机选择的是具有90癨u-30266?
角的镜头,如图中所示,定位摄像机如果没有与垛子齐平,由于垛子遮挡就会造成图中紫色部分的定位不准确,影响跟踪效果。
当然,如果教室偏长,紫色遮挡区域影响有限或用户认可此盲区的存在也可不作处理。
2.3定位摄像机图像调试
定位摄像机的图像调试通过系统提供的调试套装可以很轻松的完成。
定位摄像机固定在墙面后,还可以作水平和垂直的调节。
线缆连接后启动调试套装软件可以看到定位摄像机的图像,对于该系统而言,我们需要使用的只是在调试界面中体现的红框内的图像,因此图像调试的目的就是保障红框内的图像达到要求。
特别提示:
进行图像调试时会接触定位摄像机的电路板,要求防静电作业,避免造成电路板损坏!
-20-
智能图像跟踪系统-工程指导
先来了解定位摄像机结构,以明确如何通过旋转来调节图像。
2.3.1教师单镜头方案的图像调试
2.3.1.1单镜头的图像调试
单镜头安装方案目前只支持教师单镜头顶装,图像要求概括起来就是:
✧红框下沿尽量贴着讲台最高处,实在不行,讲台遮挡物最多可以进入红框一半;✧红框尽量照到黑板下;
✧红框画面保持水平,保持居中,左右画面均衡;✧保证红框下沿扫过头排学生站立时的头顶;
✧覆盖教师区,可以在教师区走动,看看是否都能触发红框。
看图:
-21-
智能图像跟踪系统-工程指导
具体调试中,通过旋转定位摄像机固定底架来调整红框画面保持水平,通过调整主板支架来获取红框图像的适当高度。
2.3.1.2单镜头排除区域调试
如下图,在实际应用中,会出现教师跟踪区域左边、右边或左右两边的可能存在干扰或者无效的跟踪区域。
碰到这种情况,我们可以在图像调试的时候采取区域排除的方法,如下图,通过排
除将干扰或无效区域排除掉,最终,系统只对图中AB点之间的有效区域实施跟踪探测。
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智能图像跟踪系统-工程指导
如何调试实现无效区域的排除呢?
通过图像调试软件来完成。
如下图:
1.选择“定制”模式;
2.修改“左”值,直到红框图像左边沿落在上图中A点;
3.修改“宽”值,直到红框图像右边沿落在上图中B点;
4.记录“左”、“宽”的值,系统调试时需输入跟踪主机“图像定位器”部分的相
应参数对话框,具体参考《HXT智能图像跟踪系统使用说明书》的“图像定位
器”章节。
2.3.2学生双镜头方案的图像调试
总步骤:
-23-
智能图像跟踪系统-工程指导
第一步:
验证定位摄像机安装是否垂直;
第二步:
确定探测高度,旋转固定底架实现,确定后旋紧底架固定螺丝;
第三步:
确定探测区域,旋转主板支架实现,确定后旋紧两侧固定螺丝;
特别提示:
紧固螺丝时保持调试图像,紧固中注意观察红框图像不跑位。
2.3.2.1第一步:
验证定位摄像机安装是否垂直
按照2.2.6.2章节要求执行即可。
2.3.2.2第二步:
确定探测高度
理想探测高度建议:
✧高中、大学、企业培训等:
S1、S2=140cm;后墙红框中心=145cm
✧初中:
S1、S2=136cm;后墙红框中心=145cm
✧小学四、五、六年级:
S1、S2=136cm;后墙红框中心=145cm
✧小学一、二、三年级:
S1、S2=120cm;后墙红框中心=129cm
学生:
探测高度,实际应用中的效果就是红框的下沿基本掠过教室内的学生坐着时
的头顶。
兼顾实际中高矮人群的情况,一般探测高度会有从前到后的微小坡度。
确定探测高度的小技巧:
在镜头远端(如镜头安装在前侧墙,则远端在教室后墙;
按照上面规定的“后墙红框中心距离地面的高度”,在后墙上临时固定2-3个标志物,
该标志
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