CN113645397A - 移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪*** - Google Patents

移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪*** Download PDF

Info

Publication number
CN113645397A
CN113645397A CN202010346485.5A CN202010346485A CN113645397A CN 113645397 A CN113645397 A CN 113645397A CN 202010346485 A CN202010346485 A CN 202010346485A CN 113645397 A CN113645397 A CN 113645397A
Authority
CN
China
Prior art keywords
target object
moving target
image
image pickup
preset
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010346485.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陈元吉
秦勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Hikrobot Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Hikrobot Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Hikrobot Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Hikrobot Technology Co Ltd
Priority to CN202010346485.5A priority Critical patent/CN113645397A/zh
Publication of CN113645397A publication Critical patent/CN113645397A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/695—Control of camera direction for changing a field of view, e.g. pan, tilt or based on tracking of objects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种移动目标对象的跟踪方法及装置、移动目标对象的跟踪***。针对探测到的移动目标对象，确定该移动目标对象与摄像设备之间的距离，基于该距离确定摄像设备的变焦倍率，控制摄像设备以该变焦倍率跟踪拍摄移动目标对象。进一步，在跟踪拍摄过程中，结合移动目标对象与摄像设备之间的距离、移动目标对象在摄像设备的视场范围内的位置和大小，对云台的变焦和转动进行控制，持续反馈使移动目标对象保持在摄像设备的视场中心区域，从而实现对快速移动且距离较远的移动目标对象进行跟踪。

Description

移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪***
【技术领域】
本发明涉及云台控制技术领域，尤其涉及一种移动目标对象的跟踪方法及装置、移动目标对象的跟踪***。
【背景技术】
云台是安装、固定摄像机的支撑设备，分为固定和电动云台两种。固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。
现有技术中，根据公开号为CN107147839A、发明名称为《识别任意摄像机电动变焦镜头的监控云台控制方法及装置》的专利文献披露的技术方案，根据变焦驱动范围将摄像机与监控云台进行关联，以使摄像机的电动变焦镜头的焦距在放大时，监控云台的速度变慢，摄像机的电动变焦镜头的焦距在缩小时，监控云台的速度变快。通过将变焦倍率与监控云台的转动速度进行精准关联(即监控云台速度与变焦倍率成反比)，从而控制监控云台的转动速度(包括上下转动速度或左右转动速度)。
但是该技术方案的缺点是，如果监控云台需要跟踪距离较远且快速移动的目标对象(例如无人机)时，如果目标对象的距离太远，其在相机的视场内所占像素面积太小，容易跟丢或者分辨不清目标对象的具体形态。而如果监控云台控制相机变焦，则在较小的视场角下，目标对象可能会很快飞离视场范围，导致目标对象的锁定失败。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种移动目标对象的跟踪方法及装置、移动目标对象的跟踪***，用以解决现有技术中的监控云台较难对快速移动且距离较远的目标对象进行跟踪的技术问题。
一方面，本发明实施例提供了一种移动目标对象的跟踪方法，当探测到的移动目标对象时，确定所述移动目标对象与摄像设备之间的距离；基于所述距离确定所述摄像设备的变焦倍率；控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象。
可选的，所述控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象包括：判断在所述摄像设备以所述变焦倍率拍摄得到的图像上，所述移动目标对象是否位于视场中心区域；若是，则将所述摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第二速率，所述第二速率等于所述第一速率，或者，所述第二速率等于所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素速率；若否，则将所述摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第三速率，所述第三速率大于所述第一速率。
可选的，所述控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象包括：判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内；若否，则根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率。
可选的，所述判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内包括：确定所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的最小外接矩形面积；基于所述最小外接矩形面积与预设像素面积的比例，以判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内。
可选的，所述根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率包括：若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例，且所述变焦倍率小于所述摄像设备的最大变焦倍率，则放大所述变焦倍率；若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例，且所述变焦倍率大于所述摄像设备的最小变焦倍率，则减小所述变焦倍率；其中所述第二预设比例大于所述第一预设比例。
可选的，所述根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率还包括：若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最大变焦倍率，或者若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最小变焦倍率，则保持所述摄像设备的变焦倍率。
另一方面，本发明实施例还提供了一种移动目标对象的跟踪装置，包括：距离测量模块，用于针对探测到的移动目标对象，确定所述移动目标对象与摄像设备之间的距离；变焦倍率确定模块，用于基于所述距离确定所述摄像设备的变焦倍率；跟踪拍摄模块，用于控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象。
另一方面，本发明实施例还提供了一种移动目标对象的跟踪***，包括：云台、摄像设备以及雷达设备；其中，所述云台用于搭载所述摄像设备和所述雷达设备；其中，所述雷达设备用于探测移动目标对象；所述云台依照上述移动目标对象的跟踪方法对所述摄像设备进行控制。
可选的，所述雷达设备还用于测量所述移动目标对象与摄像设备之间的距离。
又一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述移动目标对象的跟踪方法。
再一方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述移动目标对象的跟踪方法。
本技术方案至少具有如下有益效果：
根据本发明实施例提供的移动目标对象的跟踪方法，当探测到移动目标对象时，确定该移动目标对象与摄像设备之间的距离，进而基于距离确定摄像设备的变焦倍率，从而控制摄像设备以该变焦倍率跟踪拍摄移动目标对象。由于结合了移动目标对象与摄像设备之间的距离对摄像设备的变焦倍率进行调整，使远距离且快速移动的移动目标对象能稳定地被跟踪拍摄。
进一步，在跟踪拍摄移动目标对象的过程中，根据移动目标对象在摄像设备拍摄得到的图像上移动目标对象是否位于视场中心区域，以调整搭载摄像设备的云台的转动速率，以保证移动目标对象在摄像设备拍摄到的图像上的位置适中。根据移动目标对象在摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内，以调节摄像设备的变焦倍率，以保证移动目标对象在摄像设备拍摄到的图像上的大小合适。因此，结合移动目标对象与摄像设备之间的距离、移动目标对象在摄像设备的视场范围内的位置和大小，对云台的变焦和转动进行控制，持续反馈使移动目标对象保持在摄像设备的视场中心区域，从而实现对快速移动且距离较远的移动目标对象进行跟踪。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例所提供的移动目标对象的跟踪***的一个具体实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例所提供的移动目标对象的跟踪方法的一个具体实施例的流程示意图；
图3是本发明实施例所提供的移动目标对象的跟踪装置的一个具体实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于描述本发明实施例提供的移动目标对象的跟踪方法，先对该跟踪方法应用的移动目标对象的跟踪***做详细描述。
图1是本发明实施例所提供的移动目标对象的跟踪***的一个具体实施例的结构示意图。
参考图1，所述跟踪***包括：云台11、摄像设备12以及雷达设备13。其中，所述云台11可以搭载所述摄像设备12和所述雷达设备13。所述云台11可以左右转动和上下转动，且随着所述云台11的转动，可以带动所述摄像设备12和所述雷达设备13进行转动。
所述雷达设备13用于探测移动目标对象的位置。所述云台11基于移动目标对象的位置调整所述摄像设备13的转动速度和镜头朝向，以使所述摄像设备12可以跟踪拍摄所述移动目标对象。可选的，雷达设备的朝向和摄像设备的朝向可以一致，从而雷达设备13探测到移动目标对象时，摄像设备可以直接拍摄云台，云台无需再调整镜头朝向。
所述摄像设备12为具有变焦镜头的摄像设备。若所述摄像设备12具有测距功能，则可以测量移动目标对象与所述摄像设备12之间的距离。例如，若所述摄像设备12是单目相机，则可以采用单目视觉测距原理测量移动目标对象与所述摄像设备12之间的距离。若所述摄像设备12是双目相机，则可以采用双目视觉测距原理测量移动目标对象与所述摄像设备12之间的距离。
所述云台11基于所述摄像设备12测得的距离来调整所述摄像设备12的变焦倍率，以使所述摄像设备12在对移动目标对象进行跟踪拍摄过程中，所述移动目标对象保持在所述摄像设备13的视场内的中心区域，从而实现对快速移动且距离较远的移动目标对象进行跟踪。
进一步，也可以利用所述雷达设备13的测距功能来测量移动目标对象与所述摄像设备12(或者与所述云台11)之间的距离。进而，所述云台11可以根据雷达设备测量得到的移动目标对象与所述摄像设备12之间的距离来调整所述摄像设备12的变焦倍率，从而实现了在所述云台11的控制下，所述雷达设备13和所述摄像设备12之间进行联动，利用所述雷达设备13可以辅助所述云台11对所述摄像设备12的变焦倍率进行调整。
在本实施例提供的移动目标对象的跟踪***中，通过探测移动目标对象的位置以及测量移动目标对象与云台(或者摄像设备)之间的距离，以使所述云台11可以更有效地控制所述摄像设备13，以保证移动目标对象在所述摄像设备12的视场内的中心区域，从而实现对快速移动且距离较远的移动目标对象进行跟踪。
图2是本发明实施例提供的移动目标对象的跟踪方法的一个具体实施例的流程示意图。参考图2，所述跟踪方法包括：
步骤201、针对探测到的移动目标对象，确定所述移动目标对象与摄像设备之间的距离。
步骤202、基于所述距离确定所述摄像设备的变焦倍率。
步骤203、控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象。
需要说明的是，本实施例所述的跟踪方法应用于云台或者可与云台通信的处理器等。
下面结合图1所示的移动目标对象的跟踪***来详细描述本实施例所述的跟踪方法。
如步骤201所述，针对探测到的移动目标对象时，确定所述移动目标对象与摄像设备之间的距离。
具体地，在移动目标对象的跟踪***中，可以通过所述雷达设备(或摄像设备)来探测移动目标对象。当探测到移动目标对象时，所述云台控制所述摄像设备的镜头转向所述移动目标对象。由于所述移动目标对象处于移动状态下，因此随着所述移动目标对象的移动，所述雷达设备将实时探测到的移动目标对象的位置反馈至所述云台，进而使所述云台基于移动目标对象的位置调整所述摄像设备的镜头朝向，以使所述摄像设备可以跟踪拍摄所述移动目标对象。
进一步，利用所述摄像设备的测距功能或者所述雷达设备的测距功能测量所述移动目标对象与摄像设备之间的距离。其中，所述雷达设备对所述移动目标对象的测距的具体实现方式可以参考雷达测距原理，在此不再赘述。
如步骤202所述，基于所述距离确定所述摄像设备的变焦倍率。
具体地，为了使所述摄像设备在跟踪拍摄所述移动目标对象的过程中，拍摄得到的图像上所述移动目标对象的大小适中且图像清晰，所述云台将基于移动目标对象与摄像设备之间的距离确定所述摄像设备的变焦倍率。
在本实施例中，所述摄像设备为具有变焦镜头的摄像设备。本领域技术人员理解，具有变焦镜头的摄像设备可以调整变焦倍率以得到相应的焦距、不同的焦距对应不同的视场角，视场角与焦距成反比关系，即焦距越大，视场角越小，摄像设备拍摄的范围越小；焦距越小，视场角越大，摄像设备拍摄的范围越大。
因此，通过摄像设备的变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，从而实现拍摄画面的合理构图。由于所述移动目标对象处于移动状态下，在移动过程中，所述移动目标对象与所述摄像设备(或者云台)之间的距离会发生改变。因此，根据探测到的所述移动目标对象与所述摄像设备(或者云台)之间的距离来调整所述摄像设备的变焦倍率，以使所述摄像设备在变焦倍率下拍摄得到的图像上，所述移动目标对象在视场内的大小、位置和清晰度都满足要求。
在本实施例中，并不限定所述距离与所述摄像设备的变焦倍率之间的数值对应关系，在实际应用中，所述云台可以根据所述摄像设备不同的变焦镜头来确定变焦倍率与距离之间的具体数值对应关系。
如步骤203所述，控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象。
本实施例中，由于移动目标对象处于移动状态，所述云台在控制所述摄像设备跟踪拍摄移动目标对象的过程中，需要根据移动目标对象的位置、移动速率来调整摄像设备的变焦倍率、云台的转动速率等，以使所述摄像设备可以对快速移动且距离较远的移动目标对象进行跟踪。
具体来说，所述步骤203包括：
步骤2031、判断在所述摄像设备以所述变焦倍率拍摄得到的图像上，所述移动目标对象是否位于视场中心区域。
其中，所述视场中心区域的位置以及面积大小可以预先设定，进而对所述摄像设备拍摄得到的图像进行图像检测，从而确定所述移动目标对象是否位于所设定的视场中心区域。
步骤2032、若是，则将摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第二速率。
这里的第一速率表征调整前的云台的转动速率。这里的第二速率可以等于第一速率，即保持当前云台的转动速率不变；或者，第二速率可以等于移动目标对象的像素速率。
具体的，所述摄像设备在跟踪拍摄所述移动目标对象过程中得到视频流，所述视频流包括多个图像帧，从连续两帧图像帧上所述移动目标对象所对应的像素位置差以及这两帧图像帧之间的时间间隔可以计算出所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素速率。
步骤2033、若否，则将摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第三速率。
其中，第三速率大于第一速率。步骤2033有多种调整方式，例如可以将当前云台的转动速率加上一个大于0的固定值、或乘以一个大于1的固定值，并将得到的和值或乘积值作为调整后的云台的转动速率。或者，可以预先定义变量k与移动目标对象的像素速率的对应关系，变量k与移动目标对象的像素速率正相关，从而步骤2033中，根据当前确定的移动目标对象的像素的速率和上述对应关系确定k的取值，并将当前云台的转动速率乘以k(k>1)得到的值作为调节后的云台的转动速率。
进一步，由于所述云台可以上下转动也可以左右转动，因此如果所述云台只是上下转动或者只是左右转动，则所述转动速率是指所述云台上下转动时的转动速率或者左右转动时的转动速率。如果所述云台在转动过程中既有上下转动又有左右转动，则所述转动速率包含了所述云台的上下转动的速率分量和左右转动的速率分量，因此根据上下转动和左右转动的方向信息对所述转动速率进行分解即可分别得到上下转动的速率分量和左右转动的速率分量，从而控制所述云台依照相应的速率分量进行上下转动和左右转动。
进一步，所述步骤203还包括：
步骤2034、判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内。
步骤2035、若否，则根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率。
如上文所述，所述摄像设备的变焦镜头可以调整变焦倍率，基于不同的变焦倍率，所述摄像设备拍摄的视场角范围不同，因此在不同的视场角下拍摄到的所述移动目标对象在在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积不同。若该像素面积太小或太大，则所述摄像设备在跟踪拍摄过程中容易跟丢或者分辨不清该移动目标对象的具体形态。因此，当判断该像素面积不在预设范围内时，则根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率。
具体的，所述步骤2034包括：
步骤20341、确定所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的最小外接矩形面积。
步骤20342、基于所述最小外接矩形面积与预设像素面积的比例，以判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内。
在所述步骤20341中，由于所述移动目标对象的外形为不规则形状(例如多边形)，因此为了便于将所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积与预设像素面积进行比较，因此将所述移动目标对象在在所述摄像设备拍摄得到的图像上的最小外接矩形面积作为所述移动目标对象在该图像内的像素面积。
在本实施例中，所述最小外接矩形面积是指在所述摄像设备拍摄的图像帧上以所述移动目标对象的各顶点中的最大横坐标、最小横坐标、最大纵坐标、最小纵坐标定下边界的矩形。换句话说，所述最小外接矩形面积至少包含所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积，且是所有包含所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积中面积最小的外接矩形面积。
在所述步骤20342中，例如，以Areaobject表示所述移动目标对象的最小外接矩形面积(单位为像素)，以Areaset表示所述预设像素面积；根据如下公式计算得到所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例p。
Figure BDA0002470296090000111
可以看出，若p＝1，则表示所述移动目标对象的最小外接矩形面积等于所述预设像素面积，这是最理想的状态。若p>1或者p<1，则表示所述移动目标对象的最小外接矩形面积大于(p>1)或小于(p<1)所述预设像素面积。本实施例中，通过设置p的范围来确定所述预设面积范围，例如可以设置p的范围为[0.8～1.2]，即计算得到的p在0.8～1.2之间(包含0.8和1.2)即确定所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积在预设面积范围内。
若上述步骤2034的判断结果为否，则执行步骤2035，即根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率。
具体地，所述步骤2035包括：
步骤20351、若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例，且所述变焦倍率小于所述摄像设备的最大变焦倍率，则放大所述变焦倍率；
步骤20352、若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例，且所述变焦倍率大于所述摄像设备的最小变焦倍率，则缩小所述变焦倍率；其中所述第二预设比例大于所述第一预设比例。
具体来说，根据上文所述步骤2034所述，以Areaobject表示所述移动目标对象的最小外接矩形面积(单位为像素)，以Areaset表示所述预设像素面积；所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例p根据如下公式计算得到：
Figure BDA0002470296090000112
根据如下关系进行云台变倍调节：
Figure BDA0002470296090000121
其中，zoomrate表示所述摄像设备当前的变焦倍率，zoommax表示所述摄像设备的最大变焦倍率，zoommin表示所述摄像设备的最小变焦倍率。其中，所述第一预设比例和所述第二预设比例可以由所述云台设置，例如，设置所述第一预设比例为0.8、所述第二预设比例为1.2。
在一可选实施例中，云台可以根据移动目标对象在摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积与预设像素面积的差异，来确定摄像设备的变倍速率，并依照该变倍速率来调节摄像设备的变焦倍率，其中，该变倍速率与该差异正相关，即移动目标对象的像素面积与预设像素面积的差异越大，变倍速率越快，从而可以更快地将移动目标对象在图像上的像素面积调整到适当比例，以方便跟踪。
在一可选实施例中，所述云台可以预先设置一个变倍速率，所述变倍速率是指放大或缩小变焦倍率的速率。然后，所述云台根据设定的变倍速率(即匀速)来放大所述变焦倍率或是缩小所述变焦倍率。进一步，所述变倍速率也可以是非匀速的变倍速率，例如，若比例p远小于所述第一预设比例，所述云台在放大所述摄像设备的变焦倍率过程中，变倍速率可以由快到慢(即变倍速率逐渐减慢)或者由慢到快(即变倍速率逐渐加快)。
进一步，所述步骤2035还包括：
若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最大变焦倍率，或者若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最小变焦倍率，则保持所述摄像设备的变焦倍率，不作调整。
具体来说，如果所述变焦倍率已到达所述摄像设备的最大变焦倍率或者已达到所述摄像设备的最小变焦倍率，则无法再调整所述变焦倍率，则保持所述摄像设备的变焦倍率，控制所述云台以当前的转动速率进行转动，以使所述摄像设备继续对所述移动目标对象进行跟踪拍摄。
需要说明的是，本实施例中，所述步骤203(即控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象)的具体实施过程中，步骤2031～步骤2033与步骤2034～步骤2035之间，执行顺序可以是并行顺序，或者先后顺序。
也就是说，根据移动目标对象的移动状态，当出现在所述摄像设备以所述变焦倍率拍摄得到的图像上，所述移动目标对象不在视场中心区域的情形，则需要对云台的转动速率进行调节，以使移动目标对象位于视场中心区域；当出现所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积不在预设范围内的情形，则需要调节所述摄像设备的变焦倍率。
因此，结合移动目标对象与摄像设备之间的距离、移动目标对象在摄像设备的视场范围内的位置和大小，对云台的变焦和转动进行控制，持续反馈使移动目标对象保持在摄像设备的视场中心区域，从而实现对快速移动且距离较远的移动目标对象进行跟踪。
图3是本发明实施例所提供的移动目标对象的跟踪装置的一个具体实施例的结构示意图。
参考图3，所述跟踪装置3包括：距离测量模块31，用于针对探测到的移动目标对象，确定所述移动目标对象与摄像设备之间的距离。变焦倍率确定模块32，用于基于所述距离确定所述摄像设备的变焦倍率。跟踪拍摄模块33，用于控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象。
所述跟踪拍摄模块33包括：位置判断单元331，用于判断在所述摄像设备以所述变焦倍率拍摄得到的图像上，所述移动目标对象是否位于视场中心区域。转动速率控制单元332，用于若所述位置判断单元331的判断结果为是，则将所述摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第二速率，所述第二速率等于所述第一速率，或者，所述第二速率等于所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素速率；若所述位置判断单元332的判断结果为否，则将所述摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第三速率，所述第三速率大于所述第一速率。
所述跟踪拍摄模块33包括：像素面积判断单元333，用于判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内。变焦倍率调节单元334，用于若所述像素面积判断单元的判断结果为否，则根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率。
其中，所述像素面积判断单元333包括：最小外接矩形面积确定单元(图中未示出)，用于确定所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的最小外接矩形面积。比例判断单元(图中未示出)，用于基于所述最小外接矩形面积与预设像素面积的比例，以判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内。
所述变焦倍率调节单元334包括：第一调节单元(图中未示出)，用于若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例，且所述变焦倍率小于所述摄像设备的最大变焦倍率，则放大所述变焦倍率。第二调节单元(图中未示出)，用于若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例，且所述变焦倍率大于所述摄像设备的最小变焦倍率，则缩小所述变焦倍率；其中所述第二预设比例大于所述第一预设比例。
所述变焦倍率调节单元334还包括：第三调节单元(图中未示出)，用于若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最大变焦倍率，或者若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最小变焦倍率，则保持所述摄像设备的变焦倍率。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述移动目标对象的跟踪方法的实施例中的各个步骤。
本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述移动目标对象的跟踪方法的实施例中的各个步骤。
综上所述，本技术方案根据本发明实施例提供的移动目标对象的跟踪方法，当探测到移动目标对象时，确定该移动目标对象与摄像设备之间的距离，进而基于距离确定摄像设备的变焦倍率，从而控制摄像设备以该变焦倍率跟踪拍摄移动目标对象。由于结合了移动目标对象与摄像设备之间的距离对摄像设备的变焦倍率进行调整，使远距离且快速移动的移动目标对象能稳定地被跟踪拍摄。
进一步，在跟踪拍摄移动目标对象的过程中，根据移动目标对象在摄像设备拍摄得到的图像上移动目标对象是否位于视场中心区域，以调整搭载摄像设备的云台的转动速率，以保证移动目标对象在摄像设备拍摄到的图像上的位置适中。根据移动目标对象在摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内，以调节摄像设备的变焦倍率，以保证移动目标对象在摄像设备拍摄到的图像上的大小合适。因此，结合移动目标对象与摄像设备之间的距离、移动目标对象在摄像设备的视场范围内的位置和大小，对云台的变焦和转动进行控制，持续反馈使移动目标对象保持在摄像设备的视场中心区域，从而实现对快速移动且距离较远的移动目标对象进行跟踪。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种移动目标对象的跟踪方法，其特征在于，所述跟踪方法包括：
针对探测到的移动目标对象，确定所述移动目标对象与摄像设备之间的距离；
基于所述距离确定所述摄像设备的变焦倍率；
控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象包括：
判断在所述摄像设备以所述变焦倍率拍摄得到的图像上，所述移动目标对象是否位于视场中心区域；
若是，则将所述摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第二速率，所述第二速率等于所述第一速率，或者，所述第二速率等于所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素速率；
若否，则将所述摄像设备的云台的转动速率从第一速率调整为第三速率，所述第三速率大于所述第一速率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象包括：
判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内；
若否，则根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内包括：
确定所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的最小外接矩形面积；
基于所述最小外接矩形面积与预设像素面积的比例，以判断所述移动目标对象在所述摄像设备拍摄得到的图像上的像素面积是否在预设范围内。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率包括：
若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例，且所述变焦倍率小于所述摄像设备的最大变焦倍率，则放大所述变焦倍率；
若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例，且所述变焦倍率大于所述摄像设备的最小变焦倍率，则缩小所述变焦倍率；其中所述第二预设比例大于所述第一预设比例。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素面积在所述图像上所占的比例来调节所述摄像设备的变焦倍率还包括：
若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例小于第一预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最大变焦倍率，或者若所述最小外接矩形面积与所述预设像素面积的比例大于第二预设比例且所述变焦倍率为所述摄像设备的最小变焦倍率，则保持所述摄像设备的变焦倍率。
7.一种移动目标对象的跟踪装置，其特征在于，包括：
距离测量模块，用于针对探测到的移动目标对象，确定所述移动目标对象与摄像设备之间的距离；
变焦倍率确定模块，用于基于所述距离确定所述摄像设备的变焦倍率；
跟踪拍摄模块，用于控制所述摄像设备以所述变焦倍率跟踪拍摄所述移动目标对象。
8.一种移动目标对象的跟踪***，其特征在于，包括：云台、摄像设备以及雷达设备；其中，所述云台用于搭载所述摄像设备和所述雷达设备；其中，所述雷达设备用于探测移动目标对象；
所述云台依照权利要求1～6中任一项所述的移动目标对象的跟踪方法对所述摄像设备进行控制。
9.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1～6中任一所述移动目标对象的跟踪方法。
10.一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1～6中任一所述移动目标对象的跟踪方法。
CN202010346485.5A 2020-04-27 2020-04-27 移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪*** Pending CN113645397A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010346485.5A CN113645397A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010346485.5A CN113645397A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113645397A true CN113645397A (zh) 2021-11-12

Family

ID=78415150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010346485.5A Pending CN113645397A (zh) 2020-04-27 2020-04-27 移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113645397A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114339057A (zh) * 2022-03-10 2022-04-12 天芯宜智能网络科技(天津)有限公司 一种三维定位同步跟踪摄像***及控制方法
CN114859371A (zh) * 2022-07-07 2022-08-05 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种无人机蜂群高分辨复合探测***及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102143324A (zh) * 2011-04-07 2011-08-03 天津市亚安科技电子有限公司 一种云台自动平滑跟踪目标的方法
CN107645653A (zh) * 2017-11-01 2018-01-30 广东省电子技术研究所 一种摄像机跟踪拍摄的方法、装置、设备及存储介质
CN107729808A (zh) * 2017-09-08 2018-02-23 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种用于输电线路无人机巡检的图像智能采集***及方法
WO2019090699A1 (zh) * 2017-11-10 2019-05-16 陈加志 一种双镜头智能摄像设备及其摄像方法
CN110764537A (zh) * 2019-12-25 2020-02-07 中航金城无人***有限公司 基于运动估计和视觉跟踪的云台自动锁定***和方法
CN110785993A (zh) * 2018-11-30 2020-02-11 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄设备的控制方法、装置、设备及存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102143324A (zh) * 2011-04-07 2011-08-03 天津市亚安科技电子有限公司 一种云台自动平滑跟踪目标的方法
CN107729808A (zh) * 2017-09-08 2018-02-23 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种用于输电线路无人机巡检的图像智能采集***及方法
CN107645653A (zh) * 2017-11-01 2018-01-30 广东省电子技术研究所 一种摄像机跟踪拍摄的方法、装置、设备及存储介质
WO2019090699A1 (zh) * 2017-11-10 2019-05-16 陈加志 一种双镜头智能摄像设备及其摄像方法
CN110785993A (zh) * 2018-11-30 2020-02-11 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄设备的控制方法、装置、设备及存储介质
CN110764537A (zh) * 2019-12-25 2020-02-07 中航金城无人***有限公司 基于运动估计和视觉跟踪的云台自动锁定***和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114339057A (zh) * 2022-03-10 2022-04-12 天芯宜智能网络科技(天津)有限公司 一种三维定位同步跟踪摄像***及控制方法
CN114339057B (zh) * 2022-03-10 2022-07-29 天芯宜智能网络科技(天津)有限公司 一种三维定位同步跟踪摄像***及控制方法
CN114859371A (zh) * 2022-07-07 2022-08-05 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种无人机蜂群高分辨复合探测***及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11175569B2 (en) Gimbal control
AU2011343674B2 (en) Zooming factor computation
US9521311B2 (en) Quick automatic focusing method and image acquisition apparatus
US10277809B2 (en) Imaging device and imaging method
CN108574825B (zh) 一种云台摄像机的调整方法和装置
EP3534109B1 (en) Depth measuring method and system
US20130258089A1 (en) Eye Gaze Based Image Capture
JP5613041B2 (ja) カメラ装置、画像処理システムおよび画像処理方法
US20200267309A1 (en) Focusing method and device, and readable storage medium
US20110044675A1 (en) Focus adjustment apparatus and focus adjustment method
US20070098383A1 (en) Motion blur reduction and compensation
CN109151257B (zh) 一种图像处理的方法及摄像机
CN113645397A (zh) 移动目标对象的跟踪方法、装置及跟踪***
CN110602376B (zh) 抓拍方法及装置、摄像机
WO2017101292A1 (zh) 自动对焦的方法、装置和***
EP3076656B1 (en) Method and system for image stabilization
US11677911B2 (en) Display apparatus capable of controlling a position of a display range based on a change of focal distance
CN117597532A (zh) 云台控制方法、装置、云台和存储介质
JP2009086471A (ja) 架空線撮影システム及び方法
JP2005175852A (ja) 撮影装置及び撮影装置の制御方法
CN112492219A (zh) 一种图像采集方法、终端以及计算机可读存储介质
JP2017038243A (ja) 撮像装置
WO2021179217A1 (zh) 图像处理***、可移动平台及其图像处理方法、存储介质
JP2020017924A (ja) 移動体、撮像制御方法、プログラム、及び記録媒体
US12003854B2 (en) Imaging device, storage medium, and method of controlling imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 310051 room 304, B / F, building 2, 399 Danfeng Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: Hangzhou Hikvision Robot Co.,Ltd.

Address before: 310051 room 304, B / F, building 2, 399 Danfeng Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant before: HANGZHOU HIKROBOT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211112

RJ01 Rejection of invention patent application after publication