发明名称 一种基于高速球机的主动式跟踪方法
摘要 本发明涉及一种基于高速球机的主动式跟踪方法,采用改进的连续自适应的均值漂移跟踪方法,将HSV颜色直方图反向投影得到的概率分布图,与图像边缘直方图反向投影得到的概率分布图进行加权融合,并结合卡尔曼滤波方法,预测跟踪目标的位置,从而提高跟踪的健壮性,并且能够实现云台在跟踪过程中实时地随跟踪目标运动而转动,始终让跟踪目标处于采集到的图像的指定范围内,为某些场合需要跟踪指定目标提供了一种很好的解决方案。
申请公布号 CN106303453A 申请公布日期 2017.01.04
申请号 CN201610771302.8 申请日期 2016.08.30
申请人 上海大学 发明人 饶进军;郭石磊;张秋雨
分类号 H04N7/18(2006.01)I;H04N5/232(2006.01)I;G06T7/20(2006.01)I 主分类号 H04N7/18(2006.01)I
代理机构 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 代理人 陆聪明
主权项 一种基于高速球机的主动式跟踪方法,采用改进的连续自适应的均值漂移跟踪方法,将HSV颜色直方图反向投影得到的概率分布图,与图像边缘直方图反向投影得到的概率分布图进行加权融合,并结合卡尔曼滤波方法,预测跟踪目标的位置,从而提高跟踪的健壮性;其特征在于,包括如下步骤:1)假设高速球机采集的图像中心坐标为(c<sub>x</sub>,c<sub>y</sub>),跟踪目标在图像中水平方向偏转阈值为Δx,俯仰方向偏转阈值为Δy,变焦阈值上限为Δz<sub>max</sub>、下限为Δz<sub>min</sub>;2)手动在高速球机图像采集模块采集到的视频序列中用矩形框标记出待跟踪目标,t时刻标记的待跟踪目标的矩形框面积为S<sub>t</sub>,待跟踪目标质心位置s<sub>t</sub>坐标为(x<sub>t</sub>,y<sub>t</sub>);3)通过改进的连续自适应的均值漂移跟踪方法实时地跟踪标记出的待跟踪目标,并通过卡尔曼滤波方法,根据t‑1时刻的待跟踪目标质心位置s<sub>t‑1</sub>坐标为(x<sub>t‑1</sub>,y<sub>t‑1</sub>),估计该目标t时刻的质心位置s<sub>t</sub>坐标为(x<sub>t</sub>,y<sub>t</sub>),然后在t时刻的质心位置s<sub>t</sub>再应用改进的连续自适应的均值漂移跟踪方法,在该位置附近匹配待跟踪目标,从而提高跟踪精度;4)当x<sub>t</sub>‑c<sub>x</sub>>Δx,则高速球机水平向左偏转,当|x<sub>t</sub>‑c<sub>x</sub>|>Δx且x<sub>t</sub>‑c<sub>x</sub><0,则高速球机水平向右偏转,从而使目标位于图像的合适区域;5)当S<sub>t</sub>>Δz<sub>max</sub>,则高速球机焦距变小,当S<sub>t</sub><Δz<sub>min</sub>时,高速球机焦距变大,从而使矩形框面积S<sub>t</sub>满足Δz<sub>min</sub><S<sub>t</sub><Δz<sub>max</sub>;6)当y<sub>t</sub>‑c<sub>y</sub>>Δy,则高速球机做下俯偏转,当|y<sub>t</sub>‑c<sub>y</sub>|>Δy且y<sub>t</sub>‑c<sub>y</sub><0,则高速球机做上仰偏转,从而使目标位于图像的合适区域;7)重复步骤3)‑6),完成对待跟踪目标的跟踪,且上述具体偏转角度以及焦距调节大小需根据不同种类的高速球机的偏转速度以及焦距大小调试而定。
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