本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種跟蹤目標(biāo)對象的方法、裝置及飛行器。

背景技術(shù)：

無人駕駛的飛機(jī)簡稱為無人機(jī)，無人機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)和軍事上都有很多應(yīng)用,目前無人機(jī)己被廣泛應(yīng)用于航拍攝影、電力巡檢、環(huán)境監(jiān)測、森林防火、災(zāi)情巡查、防恐救生、軍事偵察和戰(zhàn)場評估等領(lǐng)域，無人機(jī)在各領(lǐng)域的應(yīng)用中經(jīng)常需要跟蹤目標(biāo)對象。

目前，無人機(jī)對物體跟蹤的方案是通過搭載在需要跟蹤物體上面的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)設(shè)備來獲取需要跟蹤物體的位置信息，無人機(jī)根據(jù)該位置調(diào)整飛行的方向和速度以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。

除了通過GPS設(shè)備跟蹤外，還可以通過機(jī)載雷達(dá)進(jìn)行跟蹤，機(jī)載雷達(dá)的方案是通過無人機(jī)上安裝的雷達(dá)來掃描無人機(jī)周圍的環(huán)境，從而識別物體以實(shí)現(xiàn)物體跟蹤的。

雖然，通過GPS和機(jī)載雷達(dá)都可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自動(dòng)跟蹤物體，但是GPS的信號誤差很大，某些位置因?yàn)檎趽酰缡覂?nèi)，樹下，大樓旁邊等，會(huì)接收不到GPS信號，導(dǎo)致跟蹤失敗。機(jī)載雷達(dá)的方式在一些環(huán)境中也很容易受到外界電磁信號的影響，導(dǎo)致跟蹤的效果很差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)對物體跟蹤的效果不好的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種跟蹤目標(biāo)對象的方法，可以對攝像頭采集的圖像進(jìn)行檢測，然后跟蹤圖像中的目標(biāo)對象，該目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象，不需要人工指定，從而保證了對目標(biāo)對象檢測的準(zhǔn)確度，提高了目標(biāo)對象跟蹤的準(zhǔn)確度。本發(fā)明實(shí)施例還提供了相應(yīng)的裝置及飛行器。

本發(fā)明第一方面提供一種跟蹤目標(biāo)對象的方法，所述方法應(yīng)用于飛行器，所述方法包括：

在飛行器飛行時(shí)，獲取所述飛行器上的攝像頭所采集的所述攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像；

檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，所述目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象；

若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息；

根據(jù)所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，以跟蹤所述目標(biāo)對象。

本發(fā)明第二方面提供一種跟蹤目標(biāo)對象的裝置，包括：

獲取單元，用于在飛行器飛行時(shí)，獲取所述飛行器上的攝像頭所采集的所述攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像；

檢測單元，用于檢測所述獲取單元獲取的所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，所述目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象；

第一確定單元，用于若所述檢測單元檢測出所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息；

第二確定單元，用于根據(jù)所述第一確定單元確定的所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，以跟蹤所述目標(biāo)對象。

本發(fā)明第三方面提供一種飛行器，包括：攝像頭和上述第二方面所述的跟蹤目標(biāo)對象的裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)對物體跟蹤的效果不好相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的跟蹤目標(biāo)對象的方法，可以對攝像頭采集的圖像進(jìn)行檢測，然后跟蹤圖像中的目標(biāo)對象，該目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象，不需要人工指定，從而保證了對目標(biāo)對象檢測的準(zhǔn)確度，提高了目標(biāo)對象跟蹤的準(zhǔn)確度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中跟蹤目標(biāo)對象的方法的一場景實(shí)例示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中水平距離位置建模圖的一示例示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中豎直距離位置建模圖的一示例示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中跟蹤目標(biāo)對象的方法的一實(shí)施例示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中跟蹤目標(biāo)對象的裝置的一實(shí)施例示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中飛行器的一實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供一種跟蹤目標(biāo)對象的方法，可以對攝像頭采集的圖像進(jìn)行檢測，然后跟蹤圖像中的目標(biāo)對象，該目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象，不需要人工指定，從而保證了對目標(biāo)對象檢測的準(zhǔn)確度，提高了目標(biāo)對象跟蹤的準(zhǔn)確度。本發(fā)明實(shí)施例還提供了相應(yīng)的飛行器。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例中的飛行器通常指無人飛行器，包括無人機(jī)、遙控飛機(jī)、無人航空器、無人飛艇和無人氣球等。

飛行器進(jìn)行對象跟蹤是飛行器的一項(xiàng)常見應(yīng)用，當(dāng)前常見的對象跟蹤方案通常都是由用戶根據(jù)跟蹤需要臨時(shí)指定需要跟蹤的目標(biāo)對象，然后由無人機(jī)記錄該目標(biāo)對象的特征進(jìn)行跟蹤的，這種跟蹤方案雖然使用比較靈活，但是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)無人機(jī)對特征記錄不是很準(zhǔn)確，會(huì)與相似的對象發(fā)生混淆的情況，導(dǎo)致跟蹤失敗。

鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種跟蹤目標(biāo)對象的方法，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種跟蹤目標(biāo)對象的方法的一實(shí)施例包括飛行器10和目標(biāo)對象20，本場景中的目標(biāo)對象為汽車，實(shí)際上目標(biāo)對象可以有很多種，例如：羊群、自行車和人物等。本發(fā)明實(shí)施例中，飛行器可追蹤的目標(biāo)對象都是通過樣本訓(xùn)練預(yù)先得到的，然后在用戶跟蹤具體的目標(biāo)對象時(shí)，只需要選擇相應(yīng)目標(biāo)對象的模式即可，無人機(jī)就可以根據(jù)該目標(biāo)對象的特征進(jìn)行跟蹤。

飛行器上可以包括攝像頭101和距離傳感器102，攝像頭101可以采集該攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像。距離傳感器102可以測量飛行器與地面的距離。當(dāng)然，飛行器10還可以包括處理器、存儲(chǔ)器，以及其他硬件模塊，在本發(fā)明實(shí)施例中暫不做一一介紹。

本發(fā)明實(shí)施例中飛行器跟蹤目標(biāo)對象的過程可以包括：

在飛行時(shí)，獲取所述飛行器上的攝像頭所采集的所述攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像；

檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，所述目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象；

若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息；

根據(jù)所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，以跟蹤所述目標(biāo)對象。

與現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)對物體跟蹤的效果不好相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的跟蹤目標(biāo)對象的方法，可以對攝像頭采集的圖像進(jìn)行檢測，然后跟蹤圖像中的目標(biāo)對象，該目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象，不需要人工指定，從而保證了對目標(biāo)對象檢測的準(zhǔn)確度，提高了目標(biāo)對象跟蹤的準(zhǔn)確度。

其中，所述確定所述目標(biāo)對象的位置信息，可以包括：

從所述圖像中，確定所述目標(biāo)對象的界面坐標(biāo)；

根據(jù)所述界面坐標(biāo)，以及界面坐標(biāo)與空間坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，確定所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)；

根據(jù)所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)、所述飛行器的當(dāng)前位置和所述飛行器上攝像頭的角度數(shù)據(jù)，確定所述飛行器需飛行的水平距離和豎直距離；

根據(jù)所述飛行器的當(dāng)前位置、以及所述水平距離和所述豎直距離，確定所述飛行方向。

本發(fā)明實(shí)施例中，在目標(biāo)對象跟蹤的過程中，主要是需要確定跟蹤該目標(biāo)對象的飛行方向和飛行距離。飛行距離可以由水平距離和豎直距離兩個(gè)分類來確定，也可以理解為是坐標(biāo)軸的x軸方向的距離和y軸方向的距離，垂直距離可以通過距離傳感器測定后，直接決定拉升還是下降。

下面結(jié)合圖2介紹本發(fā)明實(shí)施例中的水平距離的確定過程。

該水平方向上的位置建模圖可以參閱圖2進(jìn)行理解。

圖2中，A點(diǎn)為攝像頭的位置，AB和AC分別是攝像頭橫軸視線的極限，BMC為地面，則BC線段為攝像頭在橫軸方向上的視線范圍，虛線AM為攝像頭中心線；BC上的每個(gè)點(diǎn)均勻的落在攝像頭采集圖像的橫軸坐標(biāo)上，P點(diǎn)是地面上的目標(biāo)對象在水平方向上的投影點(diǎn)，OA是飛行器離地面的垂直高度，∠OAM是攝像頭中心線和垂直方向的角度，∠BAM是攝像頭橫軸方向視角的半角，MP為目標(biāo)對象的橫坐標(biāo)的長度，也就是要求的水平距離，BC為圖像對應(yīng)的橫向長度。

若設(shè)∠OAM為β，即為攝像頭中心線和垂直線之間的夾角；∠BAM為ɑ，為攝像頭水平視角的半角，則可以得出：

|AM|＝|OA|/sinβ

|MC|＝|AM|*tanα

再設(shè)x為所述目標(biāo)對象的空間橫坐標(biāo)，空間坐標(biāo)系的橫軸長度為X，飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度為H，則可以得到橫軸方向上目標(biāo)位置和飛行器當(dāng)前位置的距離，也就是水平距離S_x的計(jì)算公式：

S_x＝(2*x*H*tanα)/(X*sinβ)

總的來說，水平距離計(jì)算公式中的各參數(shù)的含義為：所述S_x為水平距離、所述x為所述目標(biāo)對象的空間橫坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述α為所述攝像頭的水平視角的半角、所述X為空間坐標(biāo)系的橫軸長度，以及所述β為第一線段與第二線段之間的夾角，所述第一線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第二線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在橫軸方向上的視線范圍線段中的中點(diǎn)所構(gòu)成的線段，也就是圖2中的AM。

下面結(jié)合圖3介紹豎直距離的確定過程，豎直距離的確定過程可以是：

為所述目標(biāo)對象的位置建立豎直方向上的位置建模圖；

該豎直方向上的位置建模圖可以參閱圖3進(jìn)行理解。

A點(diǎn)為攝像頭的位置，AB和AC分別是攝像頭縱軸視線的極限，OB為地面，則BC線段為攝像頭在縱軸方向上的視線范圍，虛線AD為攝像頭中心線，在光學(xué)上CB上的每一個(gè)點(diǎn)成像的原理就是其反射光線穿過A點(diǎn)落在E'F’上。CB上的每一個(gè)點(diǎn)在照片縱軸上的位置可以理解為在EF線段上的位置。

根據(jù)以上描述可以得知，從攝像頭得到的縱軸方向的坐標(biāo)就等效于KM線段的長度；

EF線段的長度就是攝像頭采集到的圖像的高度，∠EAM為攝像頭縱軸視角的半角，可以計(jì)算出AM線段的長度，KM線段為當(dāng)前目標(biāo)位置的縱軸坐標(biāo)，故可以計(jì)算出∠KAM的大小，也就計(jì)算出了∠OAP的大?。?/p>

OA為飛行器當(dāng)前位置與地面的垂直高度，根據(jù)以上角度可以算出線段PD的實(shí)際長度，PD也就是要求的豎直距離；

根據(jù)此圖3可以得出如下關(guān)系：

|AM|＝|EM|/tan(∠EAM)

∠KAM＝arctan(|KM|/|AM|)

∠CAP＝∠CAD-∠KAM

|PD|＝|OD|-|OP|

|OD|＝|OA|*tan(∠OAC+∠CAD)

|OP|＝|OA|*tan(∠OAC+∠CAP)

若設(shè)目標(biāo)對象的空間縱坐標(biāo)為y，空間坐標(biāo)系的縱軸高度為Y，飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度為H，攝像頭縱軸視角半角∠CAD為θ，∠OAC為δ，可以得出縱軸上豎直距離S_y的計(jì)算公式：

S_y＝H*(tan(δ+θ)-tan(δ+θ-arctan(2*y*tanθ/Y)))

總的來說，豎直距離計(jì)算公式中的各參數(shù)的含義為：所述S_y為豎直距離、所述y為所述目標(biāo)對象的空間縱坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述θ為所述攝像頭的豎直視角的半角、所述Y為空間坐標(biāo)系的縱軸高度，以及所述δ為第三線段與第四線段之間的夾角，所述第三線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第四線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在縱軸方向上的視線范圍線段中的一個(gè)端點(diǎn)所構(gòu)成的線段，也就是圖3中的OA，所述第四線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在縱軸方向上的視線范圍線段中的一個(gè)端點(diǎn)所構(gòu)成的線段，也就是圖3中的AC。

圖2和圖3中的字母都可以單獨(dú)理解，不要將圖2和圖3進(jìn)行結(jié)合理解，因?yàn)橄嗤淖帜缚赡軜?biāo)識了不同的位置。

本發(fā)明實(shí)施例中在無人機(jī)中預(yù)先存入目標(biāo)對象的樣本特征，在需要追蹤目標(biāo)對象時(shí)，只需要加載該目標(biāo)對象的樣本特征即可，在進(jìn)行跟蹤時(shí)，攝像頭采集到圖像后，檢測該圖像中是否包含目標(biāo)對象，也就是確定圖像中是否包含目標(biāo)對象的haar特征，所述目標(biāo)對象的haar特征為從所述目標(biāo)對象的各個(gè)角度的圖像樣本中提取得到的。在本申請中，分類器指的是包含目標(biāo)對象的haar特征的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)該分類器中所包含的haar特征，就可以檢測出該圖像中是否包含目標(biāo)對象。

另外，本發(fā)明實(shí)施例中，對目標(biāo)對象的跟蹤過程可以使用跟蹤器，跟蹤器實(shí)際上可以是一個(gè)獨(dú)立的跟蹤模塊，也可以是由處理器執(zhí)行的相應(yīng)跟蹤功能的程序。若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則初始化跟蹤器，如果圖像中不包含目標(biāo)對象，則不需要啟動(dòng)跟蹤器，而是繼續(xù)獲取攝像頭所采集的圖像，直到圖像中檢測到該目標(biāo)對象。跟蹤器用于確定所述目標(biāo)對象的位置信息，然后進(jìn)行跟蹤。

本發(fā)明實(shí)施例中，在圖像中檢測到目標(biāo)對象后再初始化跟蹤器，可以節(jié)省能耗。

參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的跟蹤目標(biāo)對象的方法的另一實(shí)施例包括：

301、在飛行器飛行時(shí)，獲取所述飛行器上的攝像頭所采集的所述攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像。

302、檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，所述目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象。

303、若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息。

304、根據(jù)所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，以跟蹤所述目標(biāo)對象。

與現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)對物體跟蹤的效果不好相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的跟蹤目標(biāo)對象的方法，可以對攝像頭采集的圖像進(jìn)行檢測，然后跟蹤圖像中的目標(biāo)對象，該目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象，不需要人工指定，從而保證了對目標(biāo)對象檢測的準(zhǔn)確度，提高了目標(biāo)對象跟蹤的準(zhǔn)確度。

可選地，所述確定所述目標(biāo)對象的位置信息，可以包括：

從所述圖像中，確定所述目標(biāo)對象的界面坐標(biāo)；

根據(jù)所述界面坐標(biāo)，以及界面坐標(biāo)與空間坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，確定所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)；

根據(jù)所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)、所述飛行器的當(dāng)前位置和所述飛行器上攝像頭的角度數(shù)據(jù)，確定所述飛行器需飛行的水平距離和豎直距離；

根據(jù)所述飛行器的當(dāng)前位置、以及所述水平距離和所述豎直距離，確定所述飛行方向。

可選地，所述根據(jù)所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)、所述飛行器的當(dāng)前位置和所述飛行器上攝像頭的角度數(shù)據(jù)，確定所述飛行器需飛行的水平距離，可以包括：

為所述目標(biāo)對象的位置建立水平方向上的位置建模圖；

根據(jù)所述水平方向上的位置建模圖，確定如下所述水平距離計(jì)算公式：

S_x＝(2*x*H*tanα)/(X*sinβ)

其中，所述S_x為水平距離、所述x為所述目標(biāo)對象的空間橫坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述α為所述攝像頭的水平視角的半角、所述X為空間坐標(biāo)系的橫軸長度，以及所述β為第一線段與第二線段之間的夾角，所述第一線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第二線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在橫軸方向上的視線范圍線段中的中點(diǎn)所構(gòu)成的線段。

可選地，所述根據(jù)所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)、所述飛行器的當(dāng)前位置和所述飛行器上攝像頭的角度數(shù)據(jù)，確定所述飛行器需飛行的豎直距離，可以包括：

為所述目標(biāo)對象的位置建立豎直方向上的位置建模圖；

根據(jù)所述豎直方向上的位置建模圖，確定如下所述豎直距離計(jì)算公式：

S_y＝H*(tan(δ+θ)-tan(δ+θ-arctan(2*y*tanθ/Y)))

其中，所述S_y為豎直距離、所述y為所述目標(biāo)對象的空間縱坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述θ為所述攝像頭的豎直視角的半角、所述Y為空間坐標(biāo)系的縱軸高度，以及所述δ為第三線段與第四線段之間的夾角，所述第三線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第四線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在縱軸方向上的視線范圍線段中的一個(gè)端點(diǎn)所構(gòu)成的線段。

可選地，所述檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，可以包括：

通過分類器檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象的haar特征，所述分類器為根據(jù)所述目標(biāo)對象的haar特征進(jìn)行訓(xùn)練得到的，所述目標(biāo)對象的haar特征為從所述目標(biāo)對象的各個(gè)角度的圖像樣本中提取得到的。

可選地，所述若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息，可以包括：

若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則初始化跟蹤器，所述跟蹤器用于確定所述目標(biāo)對象的位置信息。

以上所描述的跟蹤目標(biāo)對象的方法可以參閱圖1至圖3部分的描述進(jìn)行理解，本處不再重復(fù)贅述。

以上是對跟蹤目標(biāo)對象的方法的描述，下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明實(shí)施例中的跟蹤目標(biāo)對象的裝置。

參閱圖5，本發(fā)明實(shí)施例提供跟蹤目標(biāo)對象的裝置40的一實(shí)施例包括：

獲取單元401，用于在飛行器飛行時(shí)，獲取所述飛行器上的攝像頭所采集的所述攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像；

檢測單元402，用于檢測所述獲取單元401獲取的所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，所述目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象；

第一確定單元403，用于若所述檢測單元402檢測出所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息；

第二確定單元404，用于根據(jù)所述第一確定單元403確定的所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，以跟蹤所述目標(biāo)對象。

本發(fā)明實(shí)施例中，獲取單元401在飛行器飛行時(shí)，獲取所述飛行器上的攝像頭所采集的所述攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像；檢測單元402檢測所述獲取單元401獲取的所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，所述目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象；第一確定單元403若所述檢測單元402檢測出所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息；第二確定單元404根據(jù)所述第一確定單元403確定的所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，以跟蹤所述目標(biāo)對象。與現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)對物體跟蹤的效果不好相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的跟蹤目標(biāo)對象的裝置，可以對攝像頭采集的圖像進(jìn)行檢測，然后跟蹤圖像中的目標(biāo)對象，該目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象，不需要人工指定，從而保證了對目標(biāo)對象檢測的準(zhǔn)確度，提高了目標(biāo)對象跟蹤的準(zhǔn)確度。

可選地，所述第一確定單元403，用于從所述圖像中，確定所述目標(biāo)對象的界面坐標(biāo)，根據(jù)所述界面坐標(biāo)，以及界面坐標(biāo)與空間坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，確定所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)；

所述第二確定單元404，用于根據(jù)所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)、所述飛行器的當(dāng)前位置和所述飛行器上攝像頭的角度數(shù)據(jù)，確定所述飛行器需飛行的水平距離和豎直距離；根據(jù)所述飛行器的當(dāng)前位置、以及所述水平距離和所述豎直距離，確定所述飛行方向。

可選地，所述第二確定單元404用于：

為所述目標(biāo)對象的位置建立水平方向上的位置建模圖；

根據(jù)所述水平方向上的位置建模圖，確定如下所述水平距離計(jì)算公式：

S_x＝(2*x*H*tanα)/(X*sinβ)

其中，所述S_x為水平距離、所述x為所述目標(biāo)對象的空間橫坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述α為所述攝像頭的水平視角的半角、所述X為空間坐標(biāo)系的橫軸長度，以及所述β為第一線段與第二線段之間的夾角，所述第一線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第二線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在橫軸方向上的視線范圍線段中的中點(diǎn)所構(gòu)成的線段。

可選地，所述第二確定單元404用于：

為所述目標(biāo)對象的位置建立豎直方向上的位置建模圖；

根據(jù)所述豎直方向上的位置建模圖，確定如下所述豎直距離計(jì)算公式：

S_y＝H*(tan(δ+θ)-tan(δ+θ-arctan(2*y*tanθ/Y)))

其中，所述S_y為豎直距離、所述y為所述目標(biāo)對象的空間縱坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述θ為所述攝像頭的豎直視角的半角、所述Y為空間坐標(biāo)系的縱軸高度，以及所述δ為第三線段與第四線段之間的夾角，所述第三線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第四線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在縱軸方向上的視線范圍線段中的一個(gè)端點(diǎn)所構(gòu)成的線段。

可選地，所述檢測單元402，用于通過分類器檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象的haar特征，所述分類器為根據(jù)所述目標(biāo)對象的haar特征進(jìn)行訓(xùn)練得到的，所述目標(biāo)對象的haar特征為從所述目標(biāo)對象的各個(gè)角度的圖像樣本中提取得到的。

可選地，所述第一確定單元403，用于若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則初始化跟蹤器，所述跟蹤器用于確定所述目標(biāo)對象的位置信息。

以上所描述的跟蹤目標(biāo)對象的裝置40可以參閱圖1至圖4部分的相關(guān)描述進(jìn)行理解，本處不再重復(fù)贅述。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行器90的結(jié)構(gòu)示意圖。所述飛行器90包括處理器910、存儲(chǔ)器950、收發(fā)器930、無線通信模塊940、攝像頭960和距離傳感器970，無線通信模塊940用于與移動(dòng)終端無線通信，攝像頭用于在飛行器處于飛行狀態(tài)時(shí)拍攝所處環(huán)境的視頻內(nèi)容，距離傳感器970用于測量飛行器當(dāng)前位置與地面的垂直高度。存儲(chǔ)器950可以包括只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，并向處理器910提供操作指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器950的一部分還可以包括非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)。

在一些實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器950存儲(chǔ)了如下的元素，可執(zhí)行模塊或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，或者他們的子集，或者他們的擴(kuò)展集:

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過調(diào)用存儲(chǔ)器950存儲(chǔ)的操作指令(該操作指令可存儲(chǔ)在操作系統(tǒng)中)，

在飛行器飛行時(shí)，獲取所述飛行器上的攝像頭所采集的所述攝像頭可視范圍內(nèi)的圖像；

檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象，所述目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象；

若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則確定所述目標(biāo)對象的位置信息；

根據(jù)所述目標(biāo)對象的位置信息，確定飛行方向和飛行距離，以跟蹤所述目標(biāo)對象。

與現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)對物體跟蹤的效果不好相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行器，可以對攝像頭采集的圖像進(jìn)行檢測，然后跟蹤圖像中的目標(biāo)對象，該目標(biāo)對象為通過特征訓(xùn)練所得到的對象，不需要人工指定，從而保證了對目標(biāo)對象檢測的準(zhǔn)確度，提高了目標(biāo)對象跟蹤的準(zhǔn)確度。

處理器910控制飛行器90的操作，處理器910還可以稱為CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)。存儲(chǔ)器950可以包括只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，并向處理器910提供指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器950的一部分還可以包括非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)。的應(yīng)用中飛行器90的各個(gè)組件通過總線系統(tǒng)920耦合在一起，其中總線系統(tǒng)920除包括數(shù)據(jù)總線之外，還可以包括電源總線、控制總線和狀態(tài)信號總線等。但是為了清楚說明起見，在圖中將各種總線都標(biāo)為總線系統(tǒng)920。

上述本發(fā)明實(shí)施例揭示的方法可以應(yīng)用于處理器910中，或者由處理器910實(shí)現(xiàn)。處理器910可能是一種集成電路芯片，具有信號的處理能力。在實(shí)現(xiàn)過程中，上述方法的各步驟可以通過處理器910中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。上述的處理器910可以是通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫?shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例所公開的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件譯碼處理器執(zhí)行完成，或者用譯碼處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機(jī)存儲(chǔ)器，閃存、只讀存儲(chǔ)器，可編程只讀存儲(chǔ)器或者電可擦寫可編程存儲(chǔ)器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲(chǔ)介質(zhì)中。該存儲(chǔ)介質(zhì)位于存儲(chǔ)器950，處理器910讀取存儲(chǔ)器950中的信息，結(jié)合其硬件完成上述方法的步驟。

可選地，處理器910用于：

從所述圖像中，確定所述目標(biāo)對象的界面坐標(biāo)；

根據(jù)所述界面坐標(biāo)，以及界面坐標(biāo)與空間坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，確定所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)；

根據(jù)所述目標(biāo)對象的空間坐標(biāo)、所述飛行器的當(dāng)前位置和所述飛行器上攝像頭的角度數(shù)據(jù)，確定所述飛行器需飛行的水平距離和豎直距離；

根據(jù)所述飛行器的當(dāng)前位置、以及所述水平距離和所述豎直距離，確定所述飛行方向。

可選地，處理器910用于：

為所述目標(biāo)對象的位置建立水平方向上的位置建模圖；

根據(jù)所述水平方向上的位置建模圖，確定如下所述水平距離計(jì)算公式：

S_x＝(2*x*H*tanα)/(X*sinβ)

其中，所述S_x為水平距離、所述x為所述目標(biāo)對象的空間橫坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述α為所述攝像頭的水平視角的半角、所述X為空間坐標(biāo)系的橫軸長度，以及所述β為第一線段與第二線段之間的夾角，所述第一線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第二線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在橫軸方向上的視線范圍線段中的中點(diǎn)所構(gòu)成的線段。

可選地，處理器910用于：

為所述目標(biāo)對象的位置建立豎直方向上的位置建模圖；

根據(jù)所述豎直方向上的位置建模圖，確定如下所述豎直距離計(jì)算公式：

S_y＝H*(tan(δ+θ)-tan(δ+θ-arctan(2*y*tanθ/Y)))

其中，所述S_y為豎直距離、所述y為所述目標(biāo)對象的空間縱坐標(biāo)、所述H為所述飛行器的當(dāng)前位置與地面的垂直高度、所述θ為所述攝像頭的豎直視角的半角、所述Y為空間坐標(biāo)系的縱軸高度，以及所述δ為第三線段與第四線段之間的夾角，所述第三線段為所述飛行器的攝像頭與地面垂直點(diǎn)所構(gòu)成的線段，所述第四線段為所述飛行器的攝像頭與所述攝像頭在縱軸方向上的視線范圍線段中的一個(gè)端點(diǎn)所構(gòu)成的線段。

可選地，處理器910用于：

通過分類器檢測所述圖像中是否包含目標(biāo)對象的haar特征，所述分類器為根據(jù)所述目標(biāo)對象的haar特征進(jìn)行訓(xùn)練得到的，所述目標(biāo)對象的haar特征為從所述目標(biāo)對象的各個(gè)角度的圖像樣本中提取得到的。

可選地，處理器910用于：若所述圖像中包含所述目標(biāo)對象，則初始化跟蹤器，所述跟蹤器用于確定所述目標(biāo)對象的位置信息。

本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行器可以參閱上述圖1至圖5部分的相應(yīng)描述進(jìn)行理解，本處不做過多贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括：ROM、RAM、磁盤或光盤等。

以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的跟蹤目標(biāo)對象的方法、裝置以及飛行器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。