[發明專利]一種基于機器視覺的圖像追蹤定位方法及系統有效

申請號：	201811038421.8	申請日：	2018-09-06
公開（公告）號：	CN109146927B	公開（公告）日：	2021-08-27
發明（設計）人：	趙定金;朱正輝;張常華	申請（專利權）人：	廣州市保倫電子有限公司
主分類號：	G06T7/254	分類號：	G06T7/254;G06T7/13;G06T5/30;G06F17/16;G06T7/70
代理公司：	廣州君咨知識產權代理有限公司 44437	代理人：	譚啟斌
地址：	510000 廣東省***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于機器視覺圖像追蹤定位方法系統
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【說明書】：

本發明涉及圖像跟蹤領域，具體涉及一種基于機器視覺的圖像追蹤定位方法及系統。將全景攝像頭拍攝得到的前一幀的灰度圖像與當前幀的灰度圖像進行幀間差分，獲得幀差圖像；對幀差圖像用第一內核進行形態學腐蝕，得到腐蝕后的圖像,用第二內核對腐蝕后的圖像進行形態學膨脹，獲得幀差圖像；檢測幀差圖像中所有的外輪廓取最大的輪廓，作為檢測出來的運動目標；用坐標轉移矩陣對外接矩形中心進行坐標轉換，得到云臺攝像頭的移動位置；用變焦轉移矩陣對外接矩形中心進行轉換，得到變焦系數；將前一幀的灰度圖像替換為當前幀的灰度圖像，重復第一步。通過本發明方法和系統，可以實現圖像跟蹤算法計算復雜度低，處理效率高，而且還提高了產品的可拓展性。

技術領域

本發明涉及圖像跟蹤領域，具體涉及一種基于機器視覺的圖像追蹤定位方法及系統。

背景技術

圖像跟蹤技術，是指通過某種方式(如機器視覺、紅外、超聲波等)將攝像頭中拍攝到的物體進行定位，并指揮攝像頭對該物體進行跟蹤，讓該物體一直被保持在攝像頭視野范圍內的技術。圖像跟蹤系統被廣泛應用在教育、會議、醫療、庭審以及安防監控等各個行業。其中，應用于教育以及會議方面的全自動跟蹤拍攝方案，更是引領了國內外全自動跟蹤拍攝的技術潮流，為精品課程、視頻會議的全自動攝制打下了堅實的技術基礎。

現有的圖像跟蹤技術，大多采用機器視覺方法，即運動目標檢測。常用的運動目標檢測算法有幀間差分法、背景差分法、光流法等等。這些方法都是根據視頻幀的上下文信息進行識別與檢測。其中，幀間差分法是一種通過對視頻圖像序列中相鄰兩幀作差分運算來獲得運動目標輪廓的方法。該方法原理簡單，而且由于相鄰幀的時間間隔比較小，對緩慢變化的環境光不敏感。

目前市面上的相關產品，大多采用將運動目標檢測算法運行在嵌入式設備上的方案。但由于檢測算法較高的計算復雜度和嵌入式CPU的計算負載瓶頸，運動目標檢測算法會有較高的CPU占用率，大大影響了產品的開發成本和產品效果。

不僅如此，如今大多數產品的圖像跟蹤功能會跟固定的攝像頭進行捆綁，用戶無法自行選擇攝像頭型號，產品缺乏一定的可拓展性。

發明內容

鑒于以上現有技術中圖像跟蹤方法CPU耗費高、產品拓展性差的問題缺陷，本發明提供一種基于機器視覺的圖像追蹤定位方法及系統，可以實現對目標圖像進行追蹤定位以及跟蹤拍攝。

本發明具體通過以下技術方案實現：

一種基于機器視覺的圖像追蹤定位方法，所述方法具體包括如下步驟：

步驟S01：將拍攝得到的前一幀的灰度圖像與當前幀的灰度圖像進行幀間差分，獲得幀差圖像；

步驟S02：對幀差圖像用第一內核進行形態學腐蝕，得到腐蝕后的圖像,用第二內核對腐蝕后的圖像進行形態學膨脹，獲得了膨脹后的幀差圖像；

所述的內核為圖像形態學處理中的概念，一般為一個領域范圍，比如3*3的矩形領域范圍，8*8的矩形領域范圍。

步驟S03：檢測膨脹后的幀差圖像中所有的外輪廓，得到一系列連續輪廓，取其中最大的輪廓，作為檢測出來的運動目標；

步驟S04：取最大的輪廓的外接矩形中心，用坐標轉移矩陣對外接矩形中心進行坐標轉換，得到所需移動位置；用變焦轉移矩陣對外接矩形中心進行轉換，得到變焦系數；

步驟S05：將前一幀的灰度圖像替換為當前幀的灰度圖像，重復步驟S01。