[發(fā)明專利]一種圖像鎖定跟蹤系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010300114.3
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111462189B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳琳;劉超
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T5/00
• 代理公司: 西安合創(chuàng)非凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61248
• 代理人: 惠銀銀

本發(fā)明公開了一種圖像鎖定跟蹤系統(tǒng)及方法，涉及圖像處理技術(shù)，其中的一種圖像鎖定跟蹤系統(tǒng)，包括：輸入－輸出模塊、數(shù)字信號處理模塊、通信接口模塊、電源模塊。本發(fā)明的系統(tǒng)具有硬件自檢能力和硬件工作狀態(tài)信息指示、故障定位指示，視頻圖像跟蹤信息處理系統(tǒng)與上位機(jī)信息交互；在每幀視頻圖像的場逆程結(jié)束前給出當(dāng)前幀的目標(biāo)跟蹤信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，具體涉及一種圖像鎖定跟蹤系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)有圖像鎖定跟蹤系統(tǒng)都不能滿足目標(biāo)尺寸變化自動跟蹤的要求，不能夠復(fù)合多模式目標(biāo)跟蹤；且搜索范圍小，設(shè)備的體積重量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種圖像鎖定跟蹤系統(tǒng)及方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像鎖定跟蹤系統(tǒng)，包括：

輸入－輸出模塊，用于接收成像傳感器將視頻信號傳輸給FPGA，F(xiàn)PGA將得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合數(shù)字信號處理器DSP接收的數(shù)據(jù)格式后，發(fā)送給數(shù)字信號處理模塊；

數(shù)字信號處理模塊，用于視頻圖像跟蹤信息處理系統(tǒng)的處理核心，主要完成實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)算法；

通信接口模塊，用于完成信號處理器與外部的接口，電平適配、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；接收中心控制系統(tǒng)發(fā)送的各種控制信號和數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為適合于數(shù)字信號處理模塊接收的數(shù)據(jù)格式與信號電平后，發(fā)送給數(shù)字信號處理模塊；與系統(tǒng)上位機(jī)的RS422串行接口；與序列圖像信號源的接口；

電源模塊，用于向系統(tǒng)的各個模塊提供所要求的電源。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理模塊包括：

輸入圖像自適應(yīng)整定模塊，用于改善不同光照和外界環(huán)境條件下獲取的圖像主觀和客觀質(zhì)量，降低傳感器噪聲、環(huán)境電磁干擾噪聲和電路傳輸噪聲，使系統(tǒng)在車內(nèi)復(fù)雜電磁干擾環(huán)境和各種外界天候條件下均具有良好的性能；

基于遺傳算法的快速圖像匹配模塊，用于在保證匹配結(jié)果具有最優(yōu)精度的前提下，使計(jì)算量降低；

匹配點(diǎn)定位技術(shù)和基于目標(biāo)圖像模版變化智能感知的模版刷新模塊，用于保證跟蹤點(diǎn)的高精度和高穩(wěn)定性；

基于后驗(yàn)判別準(zhǔn)則的目標(biāo)遮擋判斷模塊，用于準(zhǔn)確判斷遮擋物出現(xiàn)的可能性，并在遮擋現(xiàn)象實(shí)際發(fā)生時，使系統(tǒng)進(jìn)入盲跟－再捕狀態(tài)；

目標(biāo)尺寸變化自動跟蹤模塊，用于結(jié)合系統(tǒng)變焦的視場角信息，配合一定的準(zhǔn)則識別目標(biāo)尺寸由小到大變化，并根據(jù)識別結(jié)果調(diào)整處理參數(shù)，保證在系統(tǒng)變焦過程中目標(biāo)跟蹤的高精度和高穩(wěn)定性；

復(fù)合多模式目標(biāo)跟蹤模塊，用于采用形心和圖像相關(guān)匹配兩種方式對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，用于不同的跟蹤情況。

更進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理模塊包括特征提取模塊，所述特征提取模塊包括：

顏色特征提取模塊，用于圖像或圖像區(qū)域所對應(yīng)的景物的顏色特征提取；

紋理特征提取模塊，用于圖像或圖像區(qū)域所對應(yīng)的景物的紋理特征提?。?/p>

形狀特征提取模塊，用于圖像或圖像區(qū)域所對應(yīng)的景物的形狀特征提取；

空間關(guān)系特征提取模塊，用于圖像或圖像區(qū)域所對應(yīng)的景物的空間關(guān)系特征提取。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種圖像鎖定跟蹤方法，包括以下步驟：

S1，系統(tǒng)待命狀態(tài)工作流程，系統(tǒng)上初始進(jìn)入待命狀態(tài)，當(dāng)接收到上位機(jī)發(fā)送的鎖定命令時，視頻圖像跟蹤信息處理系統(tǒng)，進(jìn)入跟蹤狀態(tài)進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，當(dāng)收到上位機(jī)的解鎖命令時，視頻圖像跟蹤信息處理系統(tǒng)返回待命狀態(tài)；

S2，系統(tǒng)目標(biāo)跟蹤任務(wù)流程，包括切割目標(biāo)模板、穩(wěn)定跟蹤和目標(biāo)遮擋判別。