一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法。針對(duì)多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的研究視頻源素材缺少、場(chǎng)景變化不足的情況，本發(fā)明利用視景技術(shù)，通過創(chuàng)建需求的場(chǎng)景和定制跟蹤目標(biāo)與攝像機(jī)的屬性，真實(shí)的模擬了現(xiàn)實(shí)環(huán)境中多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的復(fù)雜環(huán)境，甚至能創(chuàng)造出現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)幾率很小的跟蹤視頻素材。本發(fā)明很好的模擬了目標(biāo)跟蹤過程中一些特定的復(fù)雜環(huán)境諸如陰影、目標(biāo)遮擋、光照變化、目標(biāo)形變和紋理變化、目標(biāo)的產(chǎn)生與消失等現(xiàn)實(shí)中不易實(shí)現(xiàn)的問題，也解決了多攝像機(jī)標(biāo)定、協(xié)同運(yùn)作、同步校準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)布局等的三維實(shí)現(xiàn)過程。通過對(duì)攝像機(jī)通道的幀數(shù)據(jù)處理，生成虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻，為目標(biāo)跟蹤的算法研究與驗(yàn)證提供了很大幫助。
【專利說明】一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于虛擬場(chǎng)景的視頻素材產(chǎn)生領(lǐng)域，具體涉及一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟 蹤視頻素材產(chǎn)生方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著視頻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤技術(shù)的發(fā)展，單攝像機(jī)視域有限的情況不能滿足長(zhǎng) 時(shí)間、大范圍跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的要求，多攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤在廣域監(jiān)控場(chǎng)景中得到了很多關(guān) 注。目前多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的研究和算法驗(yàn)證很大程度上受限于視頻源素材，研究者由于 多攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)、目標(biāo)匹配等原因無法簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)視頻的錄制過程，獲取到驗(yàn)證算法的視頻素 材較為困難，一些特定的場(chǎng)景諸如陰影、目標(biāo)遮擋、目標(biāo)形變和特征變化等無法很好的實(shí) 現(xiàn)。同時(shí)多攝像機(jī)標(biāo)定、協(xié)同運(yùn)作、同步校準(zhǔn)等受諸多環(huán)境因素的影響，視頻源素材也局限 于目標(biāo)為人和交通車輛，一些高空多目標(biāo)跟蹤諸如多無人機(jī)協(xié)同目標(biāo)跟蹤等軍事素材稀 缺。
[0003] 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展使得三維視景有了逼真的應(yīng)用呈現(xiàn)，視景仿真引擎產(chǎn)生的場(chǎng) 景也更加接近現(xiàn)實(shí)，這也得益于硬件軟件的向上發(fā)展，光照、材質(zhì)、陰影和著色器等技術(shù)也 日趨完善。因此，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的視頻生成提供了一種較好的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的視 頻素材產(chǎn)生方法?？梢援a(chǎn)生目標(biāo)遮擋、陰影、光照變化以及目標(biāo)運(yùn)動(dòng)、形變、紋理改變和目標(biāo) 在視野里的產(chǎn)生與消失等目標(biāo)跟蹤中的復(fù)雜環(huán)境問題，以供目標(biāo)跟蹤算法的研究與驗(yàn)證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻 素材產(chǎn)生方法，其特征是：根據(jù)目標(biāo)跟蹤算法研究和驗(yàn)證的需求，從場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)中選取三維 模型來模塊化定制場(chǎng)景，所定制的場(chǎng)景可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)環(huán)境、目標(biāo)行為、攝像機(jī)行為的設(shè)置和 多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布局，以產(chǎn)生多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤算法研究所需的復(fù)雜環(huán)境；通過制定攝像 機(jī)通道完成攝像機(jī)同步地獲取畫面，并輸出為視頻文件。
[0006] 上述目標(biāo)環(huán)境包括遮擋、陰影和光照的變化。所述遮擋包括樹木、建筑、云層、揚(yáng)塵 以及其他物體對(duì)目標(biāo)的遮擋；所述陰影是通過設(shè)置光源位置、角度來實(shí)現(xiàn)建筑、樹木、廣告 牌和其他物體的影子投影在目標(biāo)附近；所述光照變化是指通過設(shè)置光源的位置、角度、強(qiáng)度 來實(shí)現(xiàn)光照的由強(qiáng)到弱、由弱到強(qiáng)的變化。
[0007] 上述目標(biāo)行為包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)、目標(biāo)形變、目標(biāo)紋理變化和目標(biāo)的產(chǎn)生與消失；所述 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，包括目標(biāo)的平移、旋轉(zhuǎn)以及目標(biāo)的停止和重新運(yùn)動(dòng)；所述目標(biāo)形變，指目標(biāo)形態(tài) 發(fā)生大的變化，包括坦克炮塔旋轉(zhuǎn)、導(dǎo)彈運(yùn)輸車發(fā)射架升起、目標(biāo)被摧毀以及其它變化；所 述目標(biāo)紋理變化，是指目標(biāo)表面紋理特征發(fā)生顯著變化，包括軍事車輛加上迷彩偽裝；所述 目標(biāo)的產(chǎn)生與消失，是指目標(biāo)進(jìn)入和離開攝像機(jī)視野范圍的過程。
[0008] 上述攝像機(jī)行為包括攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)、攝像機(jī)姿態(tài)調(diào)整、攝像機(jī)焦距調(diào)節(jié)和攝像機(jī)干 擾；所述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)，是指攝像機(jī)沿不同方位的平移移動(dòng)；所述攝像機(jī)姿態(tài)調(diào)整，是指對(duì)攝 像機(jī)的姿態(tài)角進(jìn)行設(shè)定，包括俯仰角和方位角的設(shè)定；所述攝像機(jī)焦距調(diào)節(jié)，是指對(duì)攝像機(jī) 視野的拉近拉遠(yuǎn)調(diào)節(jié)，焦距與攝像機(jī)參數(shù)矩陣成對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以完成攝 像機(jī)的標(biāo)定；所述攝像機(jī)干擾，是指攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中環(huán)境對(duì)鏡頭的干擾，包括鏡頭抖動(dòng)、 鏡頭上霧、鏡頭染塵。
[0009] 上述多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布局為設(shè)定五個(gè)攝像機(jī)，分別位于距離目標(biāo)高度可控的上方 和前方、后方、左方、右方的90度角度范圍，并適當(dāng)調(diào)整各個(gè)攝像機(jī)的行為，從各個(gè)方位同 步拍攝目標(biāo)畫面。
[0010] 上述攝像機(jī)通道和視頻輸出是將虛擬攝像機(jī)的視野畫面，通過管道把各個(gè)虛擬攝 像機(jī)的每幀數(shù)據(jù)同步實(shí)時(shí)傳輸給圖形渲染硬件并在顯示器端顯示，并將幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖 區(qū)，設(shè)定分辨率大小、幀率、視頻編碼以及壓縮方式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成主流格式的視頻流，隨攝像 機(jī)參數(shù)和目標(biāo)模型樣本一同提供給研究人員作算法研究。
[0011] 上述目標(biāo)以及攝像機(jī)的屬性設(shè)置過程具體以兩種方法實(shí)現(xiàn)：一種是預(yù)先定義，即 通過代碼或指定方式預(yù)先設(shè)置跟蹤目標(biāo)將要產(chǎn)生的目標(biāo)環(huán)境改變、目標(biāo)行為變化、攝像機(jī) 行為變化和多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局調(diào)整；另一種是實(shí)時(shí)控制，即在場(chǎng)景渲染后通過鍵盤鼠標(biāo)等 輸入設(shè)備實(shí)時(shí)控制和改變目標(biāo)環(huán)境、目標(biāo)行為、攝像機(jī)行為和多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局；兩種方案 都可在場(chǎng)景主畫面的輔助觀察下實(shí)現(xiàn)設(shè)置的過程。
[0012] 上述目標(biāo)跟蹤的虛擬視頻產(chǎn)生方法不僅僅適用于單目標(biāo)跟蹤，同樣適用于多目標(biāo) 跟蹤。
[0013] 上述多攝像機(jī)的虛擬視頻產(chǎn)生方法為：輸出各路攝像機(jī)視頻，從中選取不同方位 的攝像機(jī)視頻進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的算法研究和驗(yàn)證，不僅僅適用于多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤，同樣適 用于單攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是： 針對(duì)多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的研究視頻源素材缺少、場(chǎng)景變化不足的情況，本發(fā)明利用視 景技術(shù)，通過創(chuàng)建需求的場(chǎng)景和定制跟蹤目標(biāo)與攝像機(jī)的屬性，真實(shí)的模擬了現(xiàn)實(shí)環(huán)境中 多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的復(fù)雜環(huán)境，甚至能創(chuàng)造出現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)幾率很小的跟蹤視頻素材。本發(fā) 明很好的模擬了目標(biāo)跟蹤過程中一些特定的復(fù)雜環(huán)境諸如陰影、目標(biāo)遮擋、光照變化、目標(biāo) 形變和紋理變化、目標(biāo)的產(chǎn)生與消失等現(xiàn)實(shí)中不易實(shí)現(xiàn)的問題，也解決了多攝像機(jī)標(biāo)定、協(xié) 同運(yùn)作、同步校準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)布局等的三維實(shí)現(xiàn)過程。通過對(duì)攝像機(jī)通道的幀數(shù)據(jù)處理，生成虛 擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻，為目標(biāo)跟蹤的算法研究與驗(yàn)證提供了很大幫助。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明： 圖1虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的場(chǎng)景再現(xiàn)； 圖2定制場(chǎng)景的組成； 圖3目標(biāo)環(huán)境的組成； 圖4目標(biāo)行為的組成； 圖5攝像機(jī)行為的組成； 圖6多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布局； 圖7通道視頻輸出參數(shù)； 附圖標(biāo)記說明： 101-105 :攝像頭；106-110 :跟蹤畫面；111 :場(chǎng)景；112 :待跟蹤目標(biāo)；201 :定制場(chǎng)景； 202 :目標(biāo)環(huán)境；203 :目標(biāo)彳了為；204 :攝像機(jī)彳了為；205 :多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局；206 :通道視頻 輸出；301 :遮擋；302 :陰影；303 :光照；304 :樹木；305 :建筑；306 :云層；307 :揚(yáng)塵；308 : 其他物體；309 :產(chǎn)生陰影建筑；310 :產(chǎn)生陰影樹木；311 :廣告牌；312 :產(chǎn)生陰影其他物體； 313 :強(qiáng)到弱；314 :弱到強(qiáng)；401 :目標(biāo)運(yùn)動(dòng)；402 :目標(biāo)形變；403 :目標(biāo)紋理變化；404 :目標(biāo) 產(chǎn)生與消失；405 :平移；406 :旋轉(zhuǎn)；407 :停止；408 :重新運(yùn)動(dòng)；409 :坦克炮塔旋轉(zhuǎn)；410 : 發(fā)射架升起；411 :目標(biāo)被摧毀；412 :其它變化；413 :迷彩偽裝；501 :攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)；502 :姿 態(tài)調(diào)整；503 :焦距調(diào)節(jié)；504 :攝像機(jī)干擾；505 :鏡頭抖動(dòng)；506 :鏡頭上霧；507 :鏡頭染塵； 601 :上方；602 :前方；603 :后方；604 :左方；605 :右方；701 :分辨率；702 :幀率；703 :視頻 編碼；704 :壓縮方式。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 本實(shí)施例對(duì)系統(tǒng)組成和部分實(shí)現(xiàn)過程作詳細(xì)說明。
[0017] 本發(fā)明提供的這種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，構(gòu)建場(chǎng)景如圖1 所示，待跟蹤目標(biāo)112在場(chǎng)景111中運(yùn)動(dòng)，攝像頭101-105分別位于目標(biāo)上方、前方、后方、 左方、右方來跟蹤目標(biāo)畫面，通過通道傳輸?shù)斤@示端分別產(chǎn)生106-110的跟蹤畫面。示例中 的攝像機(jī)個(gè)數(shù)不局限于五個(gè)，具體個(gè)數(shù)可通過使用者選擇。
[0018] 根據(jù)目標(biāo)跟蹤算法研究和驗(yàn)證的需求，從場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)中選取三維模型來模塊化定 制場(chǎng)景201，所定制的場(chǎng)景可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)環(huán)境202、目標(biāo)行為203、攝像機(jī)行為204的設(shè)置和 多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局205,以產(chǎn)生多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤算法研究所需的復(fù)雜環(huán)境，如圖2所示。 模塊通道視頻輸出206通過制定攝像機(jī)通道完成攝像機(jī)同步地獲取畫面，并輸出為視頻文 件。
[0019] 其中目標(biāo)環(huán)境202如圖3所示，包括遮擋301、陰影302和光照303的變化。所述 遮擋301包括樹木304、建筑305、云層306、揚(yáng)塵307以及其他物體308對(duì)目標(biāo)的遮擋；所 述陰影302是通過設(shè)置光源位置、角度來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生陰影建筑309、產(chǎn)生陰影樹木310、廣告牌 311和產(chǎn)生陰影其他物體312的影子投影在目標(biāo)附近；所述光照303變化是指通過設(shè)置光 源的位置、角度、強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)光照的由強(qiáng)到弱313、由弱到強(qiáng)314的變化。
[0020] 其中目標(biāo)行為203如圖4所示，包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)401、目標(biāo)形變402、目標(biāo)紋理變化 403和目標(biāo)產(chǎn)生與消失404。所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)401，包括目標(biāo)的平移405、旋轉(zhuǎn)406以及目標(biāo) 的停止407和重新運(yùn)動(dòng)408 ;目標(biāo)形變402,指目標(biāo)形態(tài)發(fā)生大的變化，包括坦克炮塔旋轉(zhuǎn) 409、導(dǎo)彈運(yùn)輸車發(fā)射架升起410、目標(biāo)被摧毀411以及其它變化412 ;所述目標(biāo)紋理變化 403,是指目標(biāo)表面紋理特征發(fā)生顯著變化，包括軍事車輛加上迷彩偽裝413等；目標(biāo)的產(chǎn) 生與消失404,是指目標(biāo)進(jìn)入和離開攝像機(jī)視野范圍的過程。
[0021] 其中攝像機(jī)行為204如圖5所示，包括攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)501、攝像機(jī)姿態(tài)調(diào)整502、攝像 機(jī)焦距調(diào)節(jié)503和攝像機(jī)干擾504。攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)501是指攝像機(jī)沿不同方位的平移移動(dòng)； 攝像機(jī)姿態(tài)調(diào)整502是指對(duì)攝像機(jī)的姿態(tài)角進(jìn)行設(shè)定，包括俯仰角和方位角的設(shè)定；攝像 機(jī)焦距調(diào)節(jié)503是指對(duì)攝像機(jī)視野的拉近拉遠(yuǎn)調(diào)節(jié)，焦距與攝像機(jī)參數(shù)矩陣成對(duì)應(yīng)關(guān)系， 通過這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以完成攝像機(jī)的標(biāo)定；攝像機(jī)干擾504是指攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中環(huán)境對(duì) 鏡頭的干擾，包括鏡頭抖動(dòng)505、鏡頭上霧506、鏡頭染塵507等。
[0022] 上述場(chǎng)景定制201的參數(shù)：目標(biāo)環(huán)境202、目標(biāo)行為203、攝像機(jī)行為204以及多攝 像機(jī)布局205的設(shè)置，具體可通過視景仿真技術(shù)和方法實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建三維場(chǎng)景和世界坐標(biāo)系， 設(shè)置目標(biāo)和攝像機(jī)的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方式，通過不同的姿態(tài)角獲得目標(biāo)視點(diǎn)，利用視景仿真手 段來模擬諸如遮擋、陰影、光照、目標(biāo)形變、紋理變化等本實(shí)施例中的場(chǎng)景定制。該技術(shù)為現(xiàn) 有技術(shù)，較為成熟，這里不作說明。
[0023] 其中攝像機(jī)的標(biāo)定，是通過構(gòu)建地標(biāo)模型通過標(biāo)定法反解出參數(shù)矩陣。具體是構(gòu) 建大Η地標(biāo)在三維場(chǎng)景中，得到Η的12個(gè)角點(diǎn)在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，構(gòu)建虛擬攝像機(jī)，分 別取世界坐標(biāo)系下坐標(biāo)的多組值并且將視點(diǎn)投向地標(biāo)Η。利用固定分辨率的攝像機(jī)通道中 Η的12個(gè)角點(diǎn)的攝像機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，和世界坐標(biāo)系下的12個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)以及多組攝像機(jī) 坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)系的平移旋轉(zhuǎn)變換反解出攝像機(jī)的參數(shù)矩陣。
[0024] 其中多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布局205如圖6所示，設(shè)定五個(gè)攝像機(jī)，分別位于距離目標(biāo)高 度可控的上方601和前方602、后方603、左方604、右方605的90度角度范圍，并適當(dāng)調(diào)整 各個(gè)攝像機(jī)的行為，從各個(gè)方位同步拍攝目標(biāo)畫面。五個(gè)攝像機(jī)通過在各自范圍里調(diào)整，改 變相機(jī)姿態(tài)角可組合成不同方位的目標(biāo)畫面的視頻組。
[0025] 其中通道視頻輸出206如圖7所示，是將虛擬攝像機(jī)的視野畫面，通過管道把各個(gè) 虛擬攝像機(jī)的每幀數(shù)據(jù)同步實(shí)時(shí)傳輸給圖形渲染硬件并在顯示器端顯示，并將幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 在緩沖區(qū)，設(shè)定分辨率701大小、幀率702、視頻編碼703以及壓縮方式704,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成主 流格式的視頻流，隨攝像機(jī)參數(shù)和目標(biāo)模型樣本一同提供給研究人員作算法研究。
[0026] 其中目標(biāo)和攝像機(jī)屬性設(shè)置過程，具體以兩種方法實(shí)現(xiàn)：一種是預(yù)先定義，即通過 代碼或指定方式預(yù)先設(shè)置跟蹤目標(biāo)將要產(chǎn)生的目標(biāo)環(huán)境202改變、目標(biāo)行為203變化、攝像 機(jī)行為204變化和多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局205調(diào)整；另一種是實(shí)時(shí)控制，即在場(chǎng)景渲染后通過鍵 盤鼠標(biāo)等輸入設(shè)備實(shí)時(shí)控制和改變目標(biāo)環(huán)境202、目標(biāo)行為203、攝像機(jī)行為204和多攝像 機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局205。兩種方案都可在場(chǎng)景主畫面的輔助觀察下實(shí)現(xiàn)設(shè)置的過程。
[0027] 本發(fā)明的多攝像機(jī)的虛擬視頻產(chǎn)生方法，所述的目標(biāo)跟蹤的虛擬視頻產(chǎn)生方法， 不僅僅適用于單目標(biāo)跟蹤，同樣適用于多目標(biāo)跟蹤。
[0028] 本發(fā)明的多攝像機(jī)的虛擬視頻產(chǎn)生方法，所述的多攝像機(jī)的虛擬視頻產(chǎn)生方法， 輸出五路攝像機(jī)視頻，可從中選取不同方位的攝像機(jī)視頻進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的算法研究和驗(yàn) 證，不僅僅適用于多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤，同樣適用于單攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤。
[0029] 本發(fā)明針對(duì)多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的研究視頻源素材缺少、場(chǎng)景變化不足的情況，利 用視景技術(shù)，通過創(chuàng)建需求的場(chǎng)景和定制跟蹤目標(biāo)與攝像機(jī)的屬性，真實(shí)的模擬了現(xiàn)實(shí)環(huán) 境中多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤的復(fù)雜環(huán)境，甚至能創(chuàng)造出現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)幾率很小的跟蹤視頻素材。 本發(fā)明很好的模擬了目標(biāo)跟蹤過程中一些特定的復(fù)雜環(huán)境諸如陰影、目標(biāo)遮擋、光照變化、 目標(biāo)形變和紋理變化、目標(biāo)的產(chǎn)生與消失等現(xiàn)實(shí)中不易實(shí)現(xiàn)的問題，也解決了多攝像機(jī)標(biāo) 定、協(xié)同運(yùn)作、同步校準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)布局等的三維實(shí)現(xiàn)過程。通過對(duì)攝像機(jī)通道的幀數(shù)據(jù)處理，生 成虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻，為目標(biāo)跟蹤的算法研究與驗(yàn)證提供了很大幫助。
[0030] 本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部分屬本行業(yè)的公知的常用手段，這里不一一敘述。
[0031] 以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡 是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征是：根據(jù)目標(biāo)跟蹤算法研 究和驗(yàn)證的需求，從場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)中選取三維模型來模塊化定制場(chǎng)景，所定制的場(chǎng)景能夠?qū)?現(xiàn)目標(biāo)環(huán)境、目標(biāo)行為、攝像機(jī)行為的設(shè)置和多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布局，以產(chǎn)生多攝像機(jī)目標(biāo)跟 蹤算法研究所需的復(fù)雜環(huán)境；通過制定攝像機(jī)通道完成攝像機(jī)同步地獲取畫面，并輸出為 視頻文件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述的目標(biāo)環(huán)境包括遮擋、陰影和光照的變化；所述遮擋包括樹木、建筑、云層、揚(yáng)塵以 及其他物體對(duì)目標(biāo)的遮擋；所述陰影是通過設(shè)置光源位置、角度來實(shí)現(xiàn)建筑、樹木、廣告牌 和其他物體的影子投影在目標(biāo)附近；所述光照變化是指通過設(shè)置光源的位置、角度、強(qiáng)度來 實(shí)現(xiàn)光照的由強(qiáng)到弱、由弱到強(qiáng)的變化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述的目標(biāo)行為包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)、目標(biāo)形變、目標(biāo)紋理變化和目標(biāo)的產(chǎn)生與消失；所述目 標(biāo)運(yùn)動(dòng)，包括目標(biāo)的平移、旋轉(zhuǎn)以及目標(biāo)的停止和重新運(yùn)動(dòng)；所述目標(biāo)形變，指目標(biāo)形態(tài)發(fā) 生大的變化，包括坦克炮塔旋轉(zhuǎn)、導(dǎo)彈運(yùn)輸車發(fā)射架升起、目標(biāo)被摧毀以及其它變化；所述 目標(biāo)紋理變化，是指目標(biāo)表面紋理特征發(fā)生顯著變化，包括軍事車輛加上迷彩偽裝；所述目 標(biāo)的產(chǎn)生與消失，是指目標(biāo)進(jìn)入和離開攝像機(jī)視野范圍的過程。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述的攝像機(jī)行為包括攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)、攝像機(jī)姿態(tài)調(diào)整、攝像機(jī)焦距調(diào)節(jié)和攝像機(jī)干擾； 所述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)，是指攝像機(jī)沿不同方位的平移移動(dòng)；所述攝像機(jī)姿態(tài)調(diào)整，是指對(duì)攝像機(jī) 的姿態(tài)角進(jìn)行設(shè)定，包括俯仰角和方位角的設(shè)定；所述攝像機(jī)焦距調(diào)節(jié)，是指對(duì)攝像機(jī)視野 的拉近拉遠(yuǎn)調(diào)節(jié)，焦距與攝像機(jī)參數(shù)矩陣成對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以完成攝像機(jī) 的標(biāo)定；所述攝像機(jī)干擾，是指攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中環(huán)境對(duì)鏡頭的干擾，包括鏡頭抖動(dòng)、鏡頭 上霧、鏡頭染塵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述的多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)的布局為設(shè)定五個(gè)攝像機(jī)，分別位于距離目標(biāo)高度可控的上方和 前方、后方、左方、右方的90度角度范圍，并適當(dāng)調(diào)整各個(gè)攝像機(jī)的行為，從各個(gè)方位同步 拍攝目標(biāo)畫面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述攝像機(jī)通道和視頻輸出是將虛擬攝像機(jī)的視野畫面，通過管道把各個(gè)虛擬攝像機(jī) 的每幀數(shù)據(jù)同步實(shí)時(shí)傳輸給圖形渲染硬件并在顯示器端顯示，并將幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖區(qū)， 設(shè)定分辨率大小、幀率、視頻編碼以及壓縮方式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成主流格式的視頻流，隨攝像機(jī) 參數(shù)和目標(biāo)模型樣本一同提供給研究人員作算法研究。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述目標(biāo)以及攝像機(jī)的屬性設(shè)置過程具體以兩種方法實(shí)現(xiàn)：一種是預(yù)先定義，即通過 代碼或指定方式預(yù)先設(shè)置跟蹤目標(biāo)將要產(chǎn)生的目標(biāo)環(huán)境改變、目標(biāo)行為變化、攝像機(jī)行為 變化和多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局調(diào)整；另一種是實(shí)時(shí)控制，即在場(chǎng)景渲染后通過鍵盤鼠標(biāo)輸入設(shè) 備實(shí)時(shí)控制和改變目標(biāo)環(huán)境、目標(biāo)行為、攝像機(jī)行為和多攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局；兩種方案都可在 場(chǎng)景主畫面的輔助觀察下實(shí)現(xiàn)設(shè)置的過程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述目標(biāo)跟蹤的虛擬視頻產(chǎn)生方法，不僅僅適用于單目標(biāo)跟蹤，同樣適用于多目標(biāo)跟 足示。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬的多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤視頻素材產(chǎn)生方法，其特征 是：所述多攝像機(jī)的虛擬視頻產(chǎn)生方法為：輸出各路攝像機(jī)視頻，從中選取不同方位的攝 像機(jī)視頻進(jìn)行目標(biāo)跟蹤的算法研究和驗(yàn)證，不僅僅適用于多攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤，同樣適用于 單攝像機(jī)目標(biāo)跟蹤。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK104103081SQ201410332803
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】劉貴喜, 王康, 段紅巖, 張音哲, 王亮 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)