[发明专利]基于双摄像头联动结构的视频运动目标特写跟踪监视方法

说明书

技术领域

本发明属视频监控技术领域，涉及一种视频运动目标的监控方法，具体涉及一种利用双摄像头联动结构对视频运动目标进行监视的方法。

背景技术

随着计算机视频图像处理技术的不断发展，以及安防、反恐等领域的迫切需要，智能化的监控系统要求对入侵目标的行为分析做到一定程度的自动化。

为了保证能够检测出运动目标，视频监视系统的摄像头设定大多为固定模式。固定模式下的目标检测存在的问题是：如果需要增大目标的分辨率，则监视的场景只能集中在某个局部，例如，机场的登机入口处等。如果需要增大监视范围，则无法保证监视画面中的入侵目标细节的刻画。例如，在小区门口逃逸摩托车的车牌信息等。

如果既要对全景进行监控，又要对可疑目标进行自动判断，并进行特写跟踪，就需要以“一静一动”的模式来完成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双摄像头联动结构的视频运动目标特写跟踪监视方法，对视频目标即可全景监控，又可进行特写跟踪。

本发明所采用的技术方案是，基于双摄像头联动结构的视频运动目标特写跟踪监视方法，通过一个全景监控摄像头对监视区域的目标进行识别，确定出目标的位置、运行速度和方向，锁定跟踪目标之后，将目标信息传给由云台控制转向的特写跟踪摄像头，由特写跟踪摄像头对锁定目标进行特写、放大后跟踪，显示目标的特写画面，从而获取目标更多信息，该方法按以下步骤进行，

a.采用一全景监控摄像头和一设置在云台上的特写跟踪摄像头，采用一计算机实现全景监控摄像头和特写跟踪摄像头之间的联动，即建立场景画面中的每个点分别在两个摄像头所拍摄的视频画面中的位置对应关系，根据全景摄像头中目标的位置来确定特写摄像头的朝向，使之能够正对需要跟踪的目标；

b.利用全景监控摄像头对监视区域的目标进行行为检测，即运用图像及视频处理的方法将运动目标与场景的背景区别分离，获得入侵目标的个数、行走速度、行走方向以及所在位置的信息；

c.对上述检测到的目标设置运动方向、目标位置、运动速度、目标颜色四个特征参数，并记录下来，在视频的帧与帧之间运用模板匹配的方法对运动目标进行跟踪，获得每一个目标的运动轨迹信息；

d.全景监控摄像头将获得的目标运动轨迹信息通过步骤a建立的联动关系传输给特写跟踪摄像头，通过控制云台的转动带动特写跟踪摄像头转动，进行目标跟踪，实时准确地将锁定的目标经过放大之后显示在监控画面中；

e.控制特写跟踪摄像头焦距的缩放来拉近目标，对上述得到的锁定在监控画面中的目标进行特写拍摄。

本发明方法采用双摄像头联动结构，实现对入侵监视视野的运动目标进行特写跟踪。全景监控摄像头完成的是一个视角比较广的，对某个区域的全景监视。虽然全景中的每个目标的分辨率都比较小，很难详细辨认，但是计算机对获得的全景监视视频信息的自动分析，能够获得入侵目标在监视区域中的运行轨迹，动作的过程等等。为此，本发明利用全景监控摄像头完成对进入监视区域的目标进行识别，确定出目标的位置、运行速度和方向。全景监控摄像头在锁定了跟踪目标之后，将检测到的可疑目标的运动速度及方向信息经串口通信传给特写跟踪摄像头。特写跟踪摄像头负责对可疑目标进行特写放大后跟踪，显示目标的特写画面，从而可获取可疑目标的更多信息，弥补了当所得到的视频提供的可疑目标较小或模糊不清无法辨认的不足。

附图说明

图1是本发明方法采用的双摄像头夹角与照射位置关系示意图；

图2摄像头夹角与云台控制角的关系示意图；

图3视频帧中某像素点的像素值变化曲线，横坐标为时间轴，单位为帧序号；纵坐标为某时刻该点的归一化像素值；

图4云台六种基本运动的变化轨迹；

图5摄像头焦距样本拟合效果图，横坐标为指令间隔时间，纵坐标为放大倍数。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明基于双摄像头联动结构的视频运动目标特写跟踪监视方法，采用的是两个摄像头联动的结构。所谓的双摄像头联动结构，是指设置一个固定不动的全景监控摄像头，完成对整个监视区域的全景监视。另一个架设在有两个自由度的可旋转云台上的摄像头，完成对锁定目标的特写跟踪。当全景监视摄像头发现目标后，对其运动的速度与方向进行判断，并驱动特写跟踪摄像头随着目标的运动而转动跟踪。所谓的特写跟踪，是指跟踪目标摄像头的监视画面只有目标，这样，能够因增大目标的分辨率而使得目标物的正确辨认成为可能。