專利名稱：一種基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)—多球機(jī)聯(lián)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控、視頻分析、計算機(jī)視覺和模式識別等領(lǐng)域，具體涉及一種基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法，該方法特別適合單槍機(jī)一多球機(jī)的聯(lián)動智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)(槍機(jī)指槍型攝像機(jī)、球機(jī)指球型攝像機(jī))。
背景技術(shù)：
視頻監(jiān)控作為現(xiàn)代化管理監(jiān)控以及安全防范中極為有效的手段，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于銀行、車站、辦公樓等各種公共場所。近些年來，由于對公共安全防范的迫切需求以及計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，視覺監(jiān)控正在從傳統(tǒng)模式向智能化監(jiān)控的方向轉(zhuǎn)變，其相關(guān)技術(shù)逐漸成為計算機(jī)視覺的研究熱點，國內(nèi)外也相繼有一些智能監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)。槍球聯(lián)動是智能監(jiān)控系統(tǒng)的一種重要監(jiān)控模式。槍球聯(lián)動是指:用槍機(jī)對目標(biāo)進(jìn)行檢測并在槍機(jī)中選擇目標(biāo)，球機(jī)對該目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。網(wǎng)格法是槍球聯(lián)動常用的方法:首先把槍機(jī)畫面均勻劃分成m行η列的網(wǎng)格；其次使用球機(jī)云臺控制中預(yù)置位功能對場景進(jìn)行標(biāo)定(每個網(wǎng)格對應(yīng)一個預(yù)置位即對單個網(wǎng)格區(qū)域進(jìn)行放大顯示)；最后通過槍機(jī)檢測跟蹤結(jié)果返回的目標(biāo)坐標(biāo)判斷目標(biāo)所屬網(wǎng)格，再把球機(jī)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的預(yù)置位對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。網(wǎng)格法只能使目標(biāo)在球機(jī)畫面中而不能保證在球機(jī)畫面中心,而且跟蹤畫面不連續(xù)、球機(jī)畫面抖動比較嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，如何克服槍球聯(lián)動過程中球機(jī)跟蹤畫面不連續(xù)、球機(jī)畫面抖動等缺點，并且使跟蹤目標(biāo)始終處于球機(jī)畫面中心區(qū)域、跟蹤過程更加平滑，是本發(fā)明的出發(fā)點。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案為:一種基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法。本發(fā)明采用的步驟具體如下:a.對槍機(jī)場景進(jìn)行標(biāo)定:在槍機(jī)畫面均勻劃分m行η列的網(wǎng)格并在網(wǎng)格中選取四個特征點進(jìn)行標(biāo)定。b.獲取槍機(jī)檢測跟蹤結(jié)果作為輸入。c.球機(jī)偏移量的獲取:判斷目標(biāo)所處于的網(wǎng)格，并在該網(wǎng)格中內(nèi)選取3個鄰近的特征點進(jìn)行插值，求出球機(jī)轉(zhuǎn)向目標(biāo)的偏移量。d.球機(jī)控制:使用球機(jī)云臺控制中的三維定位功能控制球機(jī)轉(zhuǎn)向目標(biāo)位置,對目標(biāo)進(jìn)彳了跟蹤。其中，所述步驟a中，首先調(diào)節(jié)球機(jī)場景焦距，使人在球機(jī)中的高度占球機(jī)畫面的1/2左右并固定焦距，用三維定位調(diào)整球機(jī)使其畫面中心和槍機(jī)場景中心重合后設(shè)置為預(yù)置位；其次在槍機(jī)畫面均勻劃分m行η列的網(wǎng)格；再次在每個網(wǎng)格選取四個特征點；最后通過三維定位使球機(jī)從預(yù)置位轉(zhuǎn)到當(dāng)前特征點后保存從所述的預(yù)置位到當(dāng)前特征點的球機(jī)偏移量Wxi, (Iyi)和當(dāng)前特征點在槍機(jī)畫面中的坐標(biāo)(Xi, y)，所述的當(dāng)前特征點在球機(jī)的畫面中心，完成對當(dāng)前特征點的標(biāo)定，然后轉(zhuǎn)到預(yù)置位接著下一個特征點標(biāo)定，直到標(biāo)定好所有特征點，即標(biāo)定完成。 其中，所述步驟b中，槍機(jī)采用目標(biāo)檢測跟蹤算法對目標(biāo)進(jìn)行檢測，返回的結(jié)果為目標(biāo)中心坐標(biāo)。其中，所述步驟c中，根據(jù)槍機(jī)檢測的目標(biāo)中心坐標(biāo)確定所在網(wǎng)格，在所在網(wǎng)格內(nèi)選擇三個最鄰近特征點進(jìn)行插值求出球機(jī)偏移量。具體的，球機(jī)偏移量的獲取，由槍機(jī)檢測跟蹤返回的目標(biāo)中心坐標(biāo)確定目標(biāo)所在的網(wǎng)格的行、列號；從當(dāng)前網(wǎng)格四個特征點中選擇三個最鄰近特征點進(jìn)行三點二次插值，從而求出球機(jī)偏移量；三點二次插值算法如下:目標(biāo)坐標(biāo)為(zx，zy)，三個特征點在槍機(jī)上的坐標(biāo)為(X。，y0).、(x1； Y1)、(x2, J2)，三個特征點的偏移量為(dx。，dy。)、((Ix1, (Iy1)、(dx2, dy2);. Λχ
權(quán)利要求
1.一種基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法，其特征在于，米用了網(wǎng)格結(jié)合插值的槍球聯(lián)動算法，其中，所述單槍機(jī)為一個槍機(jī)，所述多球機(jī)為多個球機(jī)，包括以下步驟: 步驟a、對所述單槍機(jī)場景進(jìn)行標(biāo)定:在所述單槍機(jī)畫面均勻劃分m行η列的網(wǎng)格并在網(wǎng)格中選取四個特征點進(jìn)行標(biāo)定； 步驟b、獲取所述單槍機(jī)檢測跟蹤結(jié)果作為輸入； 步驟C、所述多球機(jī)中任一球機(jī)偏移量的獲取:判斷目標(biāo)所處于的網(wǎng)格，并在該網(wǎng)格中內(nèi)選取3個鄰近的特征點進(jìn)行插值，求出該球機(jī)轉(zhuǎn)向目標(biāo)的偏移量； 步驟d、所述多球機(jī)控制:使用多球機(jī)云臺控制中的三維定位功能控制多球機(jī)中任一球機(jī)轉(zhuǎn)向目標(biāo)位置，對目標(biāo)進(jìn) 行跟蹤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法，其特征在于，所述步驟a中，首先調(diào)節(jié)球機(jī)場景焦距，使人在球機(jī)中的高度占球機(jī)畫面的1/2左右并固定焦距，用三維定位調(diào)整球機(jī)使其畫面中心和槍機(jī)場景中心重合后設(shè)置為預(yù)置位；其次在槍機(jī)畫面均勻劃分m行η列的網(wǎng)格；再次在每個網(wǎng)格選取四個特征點；最后通過三維定位使球機(jī)從預(yù)置位轉(zhuǎn)到當(dāng)前特征點后保存從所述的預(yù)置位到當(dāng)前特征點的球機(jī)偏移量(dXi，(Iyi)和當(dāng)前特征點在槍機(jī)畫面中的坐標(biāo)(Xi，yi)，所述的當(dāng)前特征點在球機(jī)的畫面中心，完成對當(dāng)前特征點的標(biāo)定，然后轉(zhuǎn)到預(yù)置位接著下一個特征點標(biāo)定，直到標(biāo)定好所有特征點，即標(biāo)定完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法，其特征在于，所述步驟b中，槍機(jī)采用目標(biāo)檢測跟蹤算法對目標(biāo)進(jìn)行檢測，返回的結(jié)果為目標(biāo)中心坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法，其特征在于，所述步驟c中，根據(jù)槍機(jī)檢測的目標(biāo)中心坐標(biāo)確定所在網(wǎng)格，在所在網(wǎng)格內(nèi)選擇三個最鄰近特征點進(jìn)行插值求出球機(jī)偏移量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法，其特征在于，具體的，球機(jī)偏移量的獲取，由槍機(jī)檢測跟蹤返回的目標(biāo)中心坐標(biāo)確定目標(biāo)所在的網(wǎng)格的行、列號；從當(dāng)前網(wǎng)格四個特征點中選擇三個最鄰近特征點進(jìn)行三點二次插值，從而求出球機(jī)偏移量； 三點二次插值算法如下: 目標(biāo)坐標(biāo)為(Zx，Zy)，三個特征點在槍機(jī)上的坐標(biāo)為(X。，y0)、(X1, Y1)、(X2, y2)，三個特征點的偏移量為(dxn, dyn)、((Ix1, (Iy1)、(dx2, dy2);PΛΒ.*! M ->ζ rfVΛ'1H S1 = dit 1 Jt y2(I)Iitt., &%■ J2 = drtSjJ2(δ)III,.% A1.V Js=Clrt 3 %-(3)II I I,
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)一多球機(jī)聯(lián)動方法，其特征在于，所述步驟d中,將步驟c計算得到的球機(jī)偏移量(dxb_dxa, dyb-dya)作為球機(jī)自帶接口函數(shù)的輸入，用三維定位功能控制球機(jī)轉(zhuǎn)動，使選定目標(biāo)位于球機(jī)畫面的中心區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于網(wǎng)格結(jié)合插值的單槍機(jī)—多球機(jī)聯(lián)動方法，采用了網(wǎng)格結(jié)合插值的槍球聯(lián)動算法，包括以下步驟步驟a、對槍機(jī)場景進(jìn)行標(biāo)定在槍機(jī)畫面均勻劃分m行n列的網(wǎng)格并在網(wǎng)格中選取四個特征點進(jìn)行標(biāo)定；步驟b、獲取槍機(jī)檢測跟蹤結(jié)果作為輸入；步驟c、球機(jī)偏移量的獲取判斷目標(biāo)所處于的網(wǎng)格，并在該網(wǎng)格中內(nèi)選取3個鄰近的特征點進(jìn)行插值，求出球機(jī)轉(zhuǎn)向目標(biāo)的偏移量；步驟d、球機(jī)控制使用球機(jī)云臺控制中的三維定位功能控制球機(jī)轉(zhuǎn)向目標(biāo)位置，對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。本發(fā)明克服了球機(jī)跟蹤畫面不連續(xù)、球機(jī)畫面抖動的缺點。
文檔編號H04N7/18GK103079059SQ20131002977
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月27日
發(fā)明者陳宗海, 林名強(qiáng), 張陳斌, 錢生, 趙宇宙 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)