[發明專利]運動目標捕捉與跟蹤設備及運動目標捕捉與跟蹤方法

有效

• 申請號: 201610120901.3
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105592269B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 馬兆遠;王路
• 申請（專利權）人: 司馬大大（北京）智能系統有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提供了運動目標捕捉與跟蹤設備及運動目標捕捉與跟蹤方法，其中設備包括：全景圖像采集器，與全景圖像采集器電連接的控制器，與控制器分別電連接的多個分鏡攝像系統；全景圖像采集器向控制器傳輸采集到的全景環境圖像；控制器根據全景環境圖像確定待跟蹤運動目標和待跟蹤運動目標的位置，向分鏡攝像系統發送對應的運動目標跟蹤指令；分鏡攝像系統對來自待跟蹤運動目標的光線進行反射，利用光線反射原理在鏡頭指向不變時捕捉并跟蹤待跟蹤運動目標。本發明中的設備及方法在保持拍攝鏡頭指向不變的情況下通過光線反射原理進行運動目標的捕捉與跟蹤，避免機械調節鏡頭方向調節速度慢的問題，提高了運動目標的捕捉跟蹤速度。

技術領域

本發明涉及光學設備領域，尤其涉及一種運動目標捕捉與跟蹤設備及運動目標捕捉與跟蹤方法。

背景技術

運動目標捕捉與跟蹤是當前計算機視覺領域的研究熱點，運動目標捕捉與跟蹤是指利用計算機在視頻序列中確定感興趣的、具有某種顯著特征的運動目標的位置、大小、以及運動目標完整的運動軌跡。近年來，隨著計算機數據處理能力的飛速增長、以及圖像分析技術的發展，運動目標的實時捕捉與跟蹤技術脫穎而出。對運動目標進行實時捕捉與跟蹤，在視頻監控、視頻壓縮編碼、機器人導航與定位、智能人機交互以及虛擬現實等領域有著重要的實用價值。

現有技術提供了運動目標的捕捉與跟蹤設備，該設備包括控制器，與控制器電連接的云臺攝像機。該設備的工作原理是：通過云臺攝像機獲取多個運動目標的圖像并傳輸至控制器，控制器對接收到的圖像進行運動目標檢測與跟蹤，確定需要跟蹤的運動目標，向云臺攝像機發送控制指令，云臺攝像機接收控制指令后，在控制指令的控制下調節鏡頭的拍攝方向，對需要跟蹤的運動目標進行跟蹤拍攝。

現有技術中，利用云臺攝像機對運動目標進行跟蹤拍攝，由于運動目標的位置動態變化，因此云臺攝像機需要及時調節鏡頭方向。然而，云臺攝像機采用機械轉動的方式調節鏡頭方向，具有調節速度慢的缺陷，導致對運動目標的捕捉跟蹤速度降低。

發明內容

本發明提供了運動目標捕捉與跟蹤設備及運動目標捕捉與跟蹤方法，能夠在保持拍攝鏡頭指向不變的情況下通過光線反射原理進行運動目標的捕捉與跟蹤，避免機械調節鏡頭方向調節速度慢的問題，提高運動目標的捕捉跟蹤速度。

第一方面，本發明實施例提供了一種運動目標捕捉與跟蹤設備，包括：全景圖像采集器，與所述全景圖像采集器電連接的控制器，與所述控制器分別電連接的多個分鏡攝像系統；多個所述分鏡攝像系統分別設置于所述全景圖像采集器的采集區域內的指定位置；所述全景圖像采集器用于采集全景環境圖像，將所述全景環境圖像傳輸至所述控制器；所述控制器用于接收所述全景環境圖像，根據所述全景環境圖像確定待跟蹤運動目標，生成所述待跟蹤運動目標對應的運動目標跟蹤指令；將生成的所述運動目標跟蹤指令傳輸至對應的所述分鏡攝像系統；所述分鏡攝像系統用于接收所述運動目標跟蹤指令，根據所述運動目標跟蹤指令對來自所述待跟蹤運動目標的光線進行反射，利用光線反射原理在鏡頭指向不變時捕捉并跟蹤所述待跟蹤運動目標。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面第一種可能的實施方式，其中，所述控制器包括相互電連接的GPU(Graphic Processing Unit，圖形處理器)和CPU(CentralProcessing Unit，中央處理器)；所述CPU與所述全景圖像采集器電連接，用于接收所述全景環境圖像的當前幀圖像，將所述當前幀圖像傳輸給所述GPU；所述GPU用于對所述當前幀圖像進行運動目標檢測，得到所述當前幀圖像中各個運動目標的圖像特征并發送至所述CPU；其中，所述運動目標的圖像特征包括所述運動目標的圖像坐標、顏色特征和紋理特征；所述CPU分別與多個所述分鏡攝像系統電連接，用于接收所述各個運動目標的圖像特征，將所述各個運動目標的圖像特征分別融合，并與預先存儲的圖像特征進行匹配，根據所述特征匹配結果確定待跟蹤運動目標和所述待跟蹤運動目標的位置；根據所述待跟蹤運動目標的位置生成運動目標跟蹤指令；確定與所述待跟蹤運動目標的位置對應的分鏡攝像系統；將生成的所述運動目標跟蹤指令傳輸至確定的所述分鏡攝像系統。