[发明专利]基于运动相机的运动目标检测与跟踪的系统、设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运动目标检测与跟踪的系统、设备、和方法，更具 体地讲，涉及一种用于基于运动相机的运动目标检测与跟踪的系统、设备和 方法。

背景技术

运动检测和跟踪是计算机视觉领域中最重要的技术，它包括成像、图像 捕捉和图像分析。

在现有技术中，运动检测和跟踪技术可包括下面几种方法：

基于额外硬件(Extra-Hardware)的方法[1]。在这种方法中，利用额外硬件 (诸如红外线(IR)、超声波或立体视觉)来进行运动检测。

基于图像拼接的方法。在这种方法中，将不同的示图拼接成全景图像作 为运动检测的背景。

背景估计方法[2]。在这种方法中，利用固定相机使用图像序列来进行背 景估计，并通过背景和输入图像之间的图像差别来获取运动目标。

颜色分割方法[3]。在这种方法中，利用颜色信息将图像进行分割，并跟 踪每个分割的块的运动以进行运动检测。

光流方法[4]。在这种方法中，利用光流来获取运动信息。

额外硬件方法会增加系统进行运动检测和跟踪的成本。图像拼接和背景 估计方法不能在运动的平台(诸如，汽车、PDA)中获得稳定的结果。由于不稳 定的颜色特性，颜色分割方法在实际应用中也不具有鲁棒性。虽然光流方法 可以用于实时应用，但是跟踪误差能够显著影响运动检测结果。

发明内容

在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述， 其会变得更加清楚，或者通过实施本发明可以了解。

本发明的一方面在于提供一种用于基于运动相机的运动目标检测与跟踪 的设备，包括：特征检测单元，在输入视频的第一帧中找出特征点；特征跟 踪单元，在后面的帧中跟踪由特征检测单元找出的特征点；潜在运动检测单 元，从特征跟踪单元跟踪的特征点之中找出潜在的运动点；运动分析单元， 从潜在运动检测单元找出的潜在的运动点中确定运动点；目标跟踪单元，根 据给定的初始位置从输入视频中跟踪运动目标区域。

本发明的另一方面在于提供一种用于基于运动相机的运动目标检测与跟 踪的方法，包括：在输入视频的第一帧中找出特征点；在后面的帧中跟踪找 出的特征点；从跟踪的特征点之中找出潜在的运动点；从找出的潜在的运动 点中确定运动点；根据给定的初始位置从输入视频中跟踪运动目标区域。

本发明的另一方面在于提供一种基于运动相机的运动目标检测与跟踪的 系统，包括：相机，用于捕获视频信息；运动目标检测与跟踪设备，接收并 处理从相机输入的视频信息，并将处理结果提供给图像捕获控制器；图像捕 获控制器，从运动目标检测与跟踪设备接收处理结果，并根据该处理结果对 相机进行控制以实现3A成像，其中，3A指的是自动聚焦、自动白平衡、和 自动增益控制，其中，运动目标检测与跟踪设备包括：特征检测单元，在输 入视频的第一帧中找出特征点；特征跟踪单元，在后面的帧中跟踪由特征检 测单元找出的特征点；潜在运动检测单元，从特征跟踪单元跟踪的特征点之 中找出潜在的运动点；运动分析单元，从潜在运动检测单元找出的潜在的运 动点中确定运动点；目标跟踪单元，根据给定的初始位置从输入视频中跟踪 运动目标区域。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明总的发明构思的这些和/ 或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1是表示根据本发明的用于基于运动相机的运动目标检测与跟踪的设 备的方框图；

图2是表示根据本发明的用于基于运动相机的运动目标检测与跟踪的方 法的流程图；

图3是表示本发明的应用方案的示图。

具体实施方式

现在将参照附图对本发明进行更充分的描述，其中，本发明的示例性实 施例表示在附图中。

图1是表示根据本发明的用于基于运动相机的运动目标检测与跟踪的设 备100的方框图。

参照图1，设备100包括5个部分：特征检测单元101、特征跟踪单元 105、潜在运动检测单元110、运动分析单元115和目标跟踪单元120。在设 备100中，视频被输入给特征检测单元101、特征跟踪单元105和目标跟踪 单元120。