基于目标的图像位置自动控制摄像机运动的方法

摘要

本发明一种基于目标的图像位置自动控制摄像机运动的方法，步骤是：一、输入图像序列并预处理；从摄像机中采集图像序列，经视频传输线传输到目标跟踪系统，对图像序列进行滤波去噪预处理后放入目标跟踪系统的缓冲区；二、对目标跟踪系统缓冲区中的1帧图像进行分区；分为摄像机静止区、保持区及变化区；三、目标检测与跟踪；对当前目标跟踪系统缓冲区中的图像，采用差分或光流等方法进行检测，检测到目标的初始位置后，采用帧间差分或基于特征跟踪算法更新目标位置，实现跟踪；四、判断目标在图像中的位置并制定策略自动驱动摄像机转动的控制方法；当目标位于不同区域时，驱动摄像机运动，保证目标始终位于图像的区域。

主权项

1、一种基于目标的图像位置自动控制摄像机运动的方法，该方法包括如下步骤：一、输入图像序列并预处理：从摄像机中采集图像序列，该摄像机可以是彩色或黑白摄像机，经视频传输线传输到目标跟踪系统，目标跟踪系统可以是PC机，也可以是采用专用硬件的嵌入式系统，目标跟踪系统对图像序列进行滤波去噪预处理，将含有目标的清晰图像放入目标跟踪系统的缓冲区；二、对目标跟踪系统缓冲区中的1帧图像进行分区：图像的分辨率为M×N，XOY为图像平面坐标系，a、b、c、d、e、f、g、h为正实数；摄像机静止区S定义为： S＝{(x，y)|b≤x≤c，f≤y≤g} [1]摄像机运动状态保持区K定义为： K＝{(x，y)|a≤x≤d，e≤y≤h，(x，y)S} [2]摄像机运动状态变化区C定义为 C＝C1∪C2∪C3∪C4∪C5∪C6∪C7∪C8 [3]其中各子分区C1-C8定义为：$\left\{\begin{array}{c}{C}_1=\left\{(x,y)\right|0\le x\le a,0\le y\le e\}\\ C_2=\left\{(x,y)\right|a\le x\le d,0\le y\le e\}\\ C_3=\left\{(x,y)\right|d\le x\le M,0\le y\le e\}\\ C_4=\left\{(x,y)\right|d\le x\le M,e\le y\le h\}\\ C_5=\left\{(x,y)\right|d\le x\le M,h\le y\le N\}\\ C_6=\left\{(x,y)\right|a\le x\le d,h\le y\le N\}\\ C_7=\left\{(x,y)\right|0\le x\le a,h\le y\le N\}\\ C_8=\left\{(x,y)\right|0\le x\le a,h\le y\le N\}\end{array}\right.---\left[4\right]$ 其中，C1-C8分别代表的子分区为：左上、上、右上、右、右下、下、左下、左；各个分区的形状为长方形，且边长可以根据需要适当的调整大小；三、目标检测与跟踪：对当前目标跟踪系统缓冲区中的图像采用差分或光流等方法进行目标检测，检测到目标的初始位置后，采用帧间差分或基于特征跟踪等算法更新目标位置，实现目标跟踪；四、判断目标在图像中的位置并制定策略自动驱动摄像机转动的控制方法：当目标位于摄像机分区图中不同区域的时候，根据一定的策略，驱动摄像机运动，就可以保证目标始终位于图像的中央区域，策略如下：1)图像中目标位于摄像机静止区S：当目标为静止，则保持静止状态；如果摄像机的运动状态为运动，则发送控制命令，使摄像机静止；2)图像中目标位于摄像机运动状态保持区K：保持摄像机的运动状态不变；3)图像中目标位于摄像机运动状态变化区C：若目标在子分区C8，则驱动摄像机向左转动；若目标在子分区C4，则驱动摄像机向右转动；若目标在子分区C2，则驱动摄像机向上转动；若目标在子分区C6，则驱动摄像机向下转动；若目标在子分区C1，则驱动摄像机向左上转动；若目标在子分区C7，则驱动摄像机向左下转动；若目标在子分区C3，则驱动摄像机向右上转动；若目标在子分区C5，则驱动摄像机向右下转动。