一種用于目標跟蹤的攝像機ptz控制方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控領(lǐng)域，提供一種用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法及其裝置，所述方法包括：獲取被跟蹤目標在視頻幀中的相對位置；分區(qū)域設(shè)定攝像機等級速度；等級速度的設(shè)定根據(jù)被跟蹤目標在視頻幀中偏離該幀圖像中心點的相對位置確定，相對位置距離中心點越遠，攝像機等級速度越大；將攝像機等級速度轉(zhuǎn)換為攝像機參照角速度；根據(jù)所述攝像機參照角速度計算當前攝像機實際角速度；將當前攝像機實際角速度轉(zhuǎn)換為攝像機實際輸出等級速度。本發(fā)明所述方法和裝置能達到精確控制攝像機根據(jù)不同區(qū)域以不同的等級速度旋轉(zhuǎn)的目的，使攝像機達到準確定位、平穩(wěn)過渡的效果，解決了現(xiàn)有攝像機在移動時出現(xiàn)的卡頓及不連貫、不平滑現(xiàn)象。
【專利說明】一種用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種在PTZ (Pan/Tilt/Zoom簡寫，代表云臺全方位(上下、左右)移動及鏡頭變倍、變焦控制)目標跟蹤時對攝像機進行控制的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，PTZ攝像機廣泛用于廣闊區(qū)域的目標跟蹤。相較于傳統(tǒng)固定攝像頭的攝像機，PTZ具有監(jiān)控范圍廣闊、跟蹤目標場景增大及可變焦距等多重優(yōu)勢，利用這些優(yōu)勢，結(jié)合視頻圖像分析、目標跟蹤定位及PTZ攝像機的控制，能夠在一定場景內(nèi)對被跟蹤目標進行跟蹤、抓拍及報警聯(lián)動。
[0003]目前的PTZ跟蹤技術(shù)大多側(cè)重于算法層面的優(yōu)化與改善，多數(shù)算法是根據(jù)當前幀與前后幾幀的比較判斷來實現(xiàn)目標位置的預(yù)測，當收到各種干擾時，如光照、形變、遮擋、圖像質(zhì)量和目標顏色變化等，算法將難以提供被跟蹤目標的準確位置，從而導(dǎo)致跟蹤目標丟失和預(yù)測位置不準確等問題。如此完全依賴于跟蹤算法進行PTZ攝像機的控制，將導(dǎo)致較大的誤差。
[0004]并且，目前大多數(shù)PTZ跟蹤技術(shù)是單一靠算法計算出目標位置再提供給攝像機作參考以確定移動方向，而實際情況是當目標移動時，如果在整個畫面中不采取任何策略僅靠單一的攝像機移動指令會造成多種問題，比如如果攝像機運動速度過慢，會導(dǎo)致跟蹤目標消失在PTZ視頻畫面的視野區(qū)域，丟失跟蹤目標。如果攝像機整體的運動幅度或者運動步長過大則會產(chǎn)生畫面晃動現(xiàn)象，同時又反過來影響跟蹤算法，造成跟蹤算法不穩(wěn)定。同時在算法預(yù)測過程中產(chǎn)生累計誤差的情況下，繼續(xù)按照算法計算出的位置信息來操控攝像機也會產(chǎn)生嚴重的跟蹤錯誤及跟蹤目標丟失情況。而且現(xiàn)有僅通過攝像機移動指令來直接控制攝像機運動的方法也容易出現(xiàn)攝像機卡頓或者攝像機漂移、超出被跟蹤目標的視野等弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法和裝置，能達到精確控制攝像機根據(jù)不同區(qū)域以不同的等級速度旋轉(zhuǎn)，使攝像機達到準確定位、平穩(wěn)過渡的效果，解決了現(xiàn)有攝像機在移動時出現(xiàn)的卡頓及不連貫、不平滑現(xiàn)象。
[0006]本發(fā)明提供一種用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，包括如下步驟:
[0007]獲取被跟蹤目標在視頻幀中的相對位置；
[0008]分區(qū)域設(shè)定攝像機等級速度；
[0009]等級速度的設(shè)定根據(jù)被跟蹤目標在視頻幀中偏離該幀圖像中心點的相對位置確定，相對位置距離中心點越遠，攝像機等級速度越大；
[0010]將攝像機等級速度轉(zhuǎn)換為攝像機參照角速度；
[0011]根據(jù)所述攝像機參照角速度計算當前攝像機實際角速度；[0012]將當前攝像機實際角速度轉(zhuǎn)換為攝像機實際輸出等級速度。
[0013]其中，分區(qū)域設(shè)定攝像機等級速度，公式如下:
[0014]X軸方向等級速度
【權(quán)利要求】
1.一種用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，包括如下步驟:獲取被跟蹤目標在視頻幀中的相對位置；分區(qū)域設(shè)定攝像機等級速度；等級速度的設(shè)定根據(jù)被跟蹤目標在視頻幀中偏離該幀圖像中心點的相對位置確定，相對位置距離中心點越遠，攝像機等級速度越大；將攝像機等級速度轉(zhuǎn)換為攝像機參照角速度；根據(jù)所述攝像機參照角速度計算當前攝像機實際角速度；將當前攝像機實際角速度轉(zhuǎn)換為攝像機實際輸出等級速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于目標跟蹤的攝像機ΡΤΖ控制方法，其特征在于，分區(qū)域設(shè)定攝像機等級速度，公式如下:X軸方向等級速度
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，當劃分為3個區(qū)域時，所述X軸方向等級速度公式中攝像機經(jīng)驗值a=50,b=30，軸方向等級速度公式中攝像機經(jīng)驗值A(chǔ)=40, B=30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，所述將攝像機等級速度轉(zhuǎn)換為攝像機參照角速度，公式如下:水平方向:Vx= θ pan=plPan02+p2Pan0+p3其中，pl、pl、p3為實際測試得出的系數(shù)，不同攝像機測試計算出的系數(shù)不同；垂直方向:Vy= θ tilt=tlTilt02+t2Tilt0+t3其中tl、tl、t3為實際測試得出的系數(shù)，不同攝像機測試計算出的系數(shù)不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，所述根據(jù)攝像機參照角速度計算當前攝像機實際角速度，公式如下:水平方向:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，所述dQ初始化物距設(shè)置為6米。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，所述將當前攝像機實際角速度轉(zhuǎn)換為攝像機實際輸出等級速度，公式如下:求解水平方向攝像機實際角速度:Vx_new= 9 pan=plPan02+p2Pan0+p3得到水平方向攝像機實際輸出等級速度:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，所述分區(qū)域設(shè)定攝像機等級速度，區(qū)域之間的劃分可以是等距劃分或者不等距劃分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制方法，其特征在于，所述劃分的區(qū)域為三個區(qū)域，距離圖像中心點由近到遠依次分別為第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域，每個區(qū)域之間攝像機的運動速度均不一樣；攝像機在第一區(qū)域運動的等級速度小于在第二區(qū)域運動的等級速度，攝像機在第二區(qū)域運動的等級速度小于在第三區(qū)域運動的等級速度。
10.一種用于目標跟蹤的攝像機PTZ控制裝置，其特征在于，包括:目標位置獲取模塊，用于獲取被跟蹤目標在視頻幀中的相對位置；等級速度設(shè)定模塊，用于分區(qū)域設(shè)定攝像機等級速度，等級速度的設(shè)定根據(jù)被跟蹤目標在視頻幀中偏離該幀圖像中心點的距離確定，距離中心點越遠攝像機等級速度越大；參照角速度轉(zhuǎn)換模塊，用于將攝像機等級速度轉(zhuǎn)換為攝像機參照角速度；實際角速度計算模塊，用于根據(jù)攝像機參照角速度計算當前攝像機實際角速度；實際等級速度轉(zhuǎn)換模塊，用于將當前攝像機實際角速度轉(zhuǎn)換為攝像機實際輸出等級速 度。
【文檔編號】G06F11/32GK103631698SQ201310712883
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】張?zhí)鹛? 王軍, 陳先開, 吳金勇, 聶志輝 申請人:中安消技術(shù)有限公司