[发明专利]一种用于光流定位的云台控制方法、装置及目标跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种用于光流定位的云台控制方法、装置及目标跟踪系统。

背景技术

目前的目标跟踪或定位方法，一般依赖众多特征点的匹配，进而对目标特征点的识别，通过提取人脸的框架的众多特征，完成人脸识别，进一步完成定位或跟踪，该目前的方法由于人一旦在运动的过程中，脸部发生侧面转动，就很容易造成跟踪失败，故目前的目标跟踪方法易受环境变化等因素的影响，造成特征点匹配失败。

光流是一种简单实用的图像运动的表达方式，通常定义为一个图像序列中的图像亮度模式的表观运动，即空间物体表面上点的运动速度在视觉传感器的成像平面上的表达。随着科技的进步，对光流的研究关于目标对象分割、识别、跟踪等在计算机视觉中扮演着重要角色。光流是目前运动图像分析的重要方法，将目标光源放置在待跟踪的物体上，通过获取该目标光源落入镜头后的光学传感器的位置，结合云台对待跟踪物体进行跟踪或定位。所以光流表达了图像的变化，由于它包含了目标运动的信息，因此可被观察者用来确定目标的运动情况，从而实现对目标物体的跟踪或定位。但在现有技术中随着光源的移动，落在光学传感器上的光斑也会发生位置变化，当偏移较大时影响跟踪效果。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中使用光流技术进行目标跟踪时光源落入镜头传感器的位置随着光源位置的变化而偏移导致跟踪误差的缺陷。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例提供一种用于光流定位的云台控制方法，所述云台上依次设置有镜头、滤波片和光学传感器，设置在待跟踪物体上的目标光源发出的光线进入所述镜头，经滤波片滤波后射入所述光学传感器，其特征在于，该方法包括如下步骤：获取所述目标光源投影在所述光学传感器中的光斑区域；计算所述光斑区域内目标光源点与所述光学传感器中心之间的距离；控制所述云台转动直至所述目标光源点位于所述光学传感器的中心。

可选地，所述获取所述目标光源投影在所述光学传感器中的光斑区域，包括：建立数据坐标图，所述数据等效为所述光学传感器上的光源点阵；设置所述目标光源的亮度阈值和所述光斑区域长宽比值；在所述数据坐标图上读取各点坐标的取值，所述取值为光源的亮度值；判断所述取值是否大于所述亮度阈值；若所述取值大于所述亮度阈值，则判断取值点组成的形状能否构成矩形区域，若所述取值不大于所述亮度阈值，则滤除在该亮度下的杂光；若所述取值点的形状能构成矩形区域，则计算所述矩形区域长宽比值；判断所述矩形区域长宽比值是否等于所述光斑区域长宽比值；若所述矩形区域长宽比值不等于所述光斑区域长宽比值，则再次滤除该矩形区域内的杂光。

可选地，所述控制所述云台转动直至所述目标光源点位于所述光学传感器的中心，包括：在所述数据坐标图的中心选取基准判断点；计算所述矩形区域长宽比值的整数平均值；根据所述整数平均值，获取所述目标光源点的等效点；比较所述等效点与所述基准判断点的横纵坐标距离大小；根据所述等效点与所述基准判断点的横纵坐标距离大小不同，控制所述云台以不同方向转动。

可选地，所述用于光流定位的云台控制方法，还包括：设置所述目标光源点的亮度值对应所述云台与所述目标光源的实际距离。

本发明实施例提供一种用于光流定位的云台控制装置，所述云台上依次设置有镜头、滤波片和光学传感器，设置在待跟踪物体上的目标光源发出的光线进入所述镜头，经滤波片滤波后射入所述光学传感器，其特征在于，该装置包括：获取模块，用于获取所述目标光源投影在所述光学传感器中的光斑区域；计算模块，用于计算所述光斑区域内目标光源点与所述光学传感器中心之间的距离；控制模块，用于控制所述云台转动直至所述目标光源点位于所述光学传感器的中心。