[发明专利]运动目标捕捉与跟踪设备及运动目标捕捉与跟踪方法

权利要求书

1.一种运动目标捕捉与跟踪设备，其特征在于，包括：

全景图像采集器，与所述全景图像采集器电连接的控制器，与所述控制器分别电连接的多个分镜摄像系统；多个所述分镜摄像系统分别设置于所述全景图像采集器的采集区域内的指定位置；

所述全景图像采集器用于采集全景环境图像，将所述全景环境图像传输至所述控制器；

所述控制器用于接收所述全景环境图像，根据所述全景环境图像确定待跟踪运动目标，生成所述待跟踪运动目标对应的运动目标跟踪指令；将生成的所述运动目标跟踪指令传输至对应的所述分镜摄像系统；

所述分镜摄像系统用于接收所述运动目标跟踪指令，根据所述运动目标跟踪指令对来自所述待跟踪运动目标的光线进行反射，利用光线反射原理在镜头指向不变时捕捉并跟踪所述待跟踪运动目标；

其中，所述运动目标跟踪指令携带有光线偏转参数和拍摄参数；所述分镜摄像系统包括声光调制器和高清摄像头；

所述声光调制器与所述控制器电连接，接收所述运动目标跟踪指令，根据所述运动目标跟踪指令携带的光线偏转参数对来自所述待跟踪运动目标的光线进行反射，将所述光线反射至所述高清摄像头内；

所述高清摄像头与所述控制器电连接，接收所述运动目标跟踪指令，根据所述运动目标跟踪指令携带的拍摄参数在镜头指向不变时对所述待跟踪运动目标进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器包括相互电连接的GPU和CPU；

所述CPU与所述全景图像采集器电连接，用于接收所述全景环境图像的当前帧图像，将所述当前帧图像传输给所述GPU；

所述GPU用于对所述当前帧图像进行运动目标检测，得到所述当前帧图像中各个运动目标的图像特征并发送至所述CPU；其中，所述运动目标的图像特征包括所述运动目标的图像坐标、颜色特征和纹理特征；

所述CPU分别与多个所述分镜摄像系统电连接，用于接收所述各个运动目标的图像特征，将所述各个运动目标的图像特征分别融合，并与预先存储的图像特征进行匹配，根据所述特征匹配结果确定待跟踪运动目标和所述待跟踪运动目标的位置；根据所述待跟踪运动目标的位置生成运动目标跟踪指令；确定与所述待跟踪运动目标的位置对应的分镜摄像系统；将生成的所述运动目标跟踪指令传输至确定的所述分镜摄像系统。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述GPU用于对所述当前帧图像进行预处理，所述预处理包括解码和/或去噪；采用混合高斯进行背景建模，生成预设数量的背景模型；根据所述预设数量的背景模型对所述预处理后的当前帧图像进行运动目标检测，得到所述当前帧图像中各个运动目标的图像特征并发送至所述CPU。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述CPU用于根据所述待跟踪运动目标的位置进行分析，生成所述待跟踪运动目标对应的光线偏转参数、焦距调节参数以及拍摄参数，根据所述光线偏转参数、焦距调节参数以及拍摄参数生成运动目标跟踪指令；根据预先设定的位置对应关系确定与所述待跟踪运动目标对应的分镜摄像系统；将生成的所述运动目标跟踪指令传输至确定的所述分镜摄像系统。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述声光调制器包括纵向声光调制器和横向声光调制器，所述纵向声光调制器、所述横向声光调制器和所述高清摄像头依次排列，所述纵向声光调制器和所述横向声光调制器分别与所述控制器电连接；

所述纵向声光调制器接收所述运动目标跟踪指令，根据所述运动目标跟踪指令携带的光线偏转参数将来自所述待跟踪运动目标的光线纵向反射至所述横向声光调制器；

所述横向声光调制器接收所述运动目标跟踪指令，根据所述运动目标跟踪指令携带的光线偏转参数将所述纵向反射后的光线横向反射至所述高清摄像头内。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述分镜摄像系统还包括液晶透镜，所述纵向声光调制器、所述横向声光调制器、所述液晶透镜和所述高清摄像头依次排列；所述液晶透镜与所述控制器电连接；所述运动目标跟踪指令携带有焦距调节参数；

所述液晶透镜接收所述运动目标跟踪指令，根据所述运动目标跟踪指令携带的焦距调节参数进行焦距调节；所述横向反射后的光线穿过所述液晶透镜进入所述高清摄像头。