[发明专利]一种水下目标的跟踪方法及水下设备

说明书

本发明提供了一种水下目标的跟踪方法及水下设备，其中，该方法包括：获取包括跟踪目标的跟踪图像，跟踪图像包括采用不同的摄像头分别采集的第一图像和第二图像；根据第一图像和第二图像计算水下设备与跟踪目标之间的第一相对位置信息，并基于第一相对位置信息对跟踪目标进行跟踪；判断第一相对位置信息所对应的水下设备与跟踪目标之间的第一距离信息是否大于预设阈值；若是，则通过向跟踪目标发射询问信号和接收跟踪目标发射的对应的应答信号计算水下设备与跟踪目标之间的第二相对位置信息，并基于第二相对位置信息对跟踪目标进行跟踪。本发明结合双目跟踪和声波跟踪实现了对跟踪目标的远近跟踪，进一步确保了目标的安全性，实用性较佳。

技术领域

本发明涉及目标跟踪技术领域，具体而言，涉及一种水下目标的跟踪方法及水下设备。

背景技术

在海洋科学的研究中，经常使用水下设备跟踪拍摄水下目标(如，潜水者)。其中，水下机器视觉作为一项通用技术，广泛协助水下应用，在机器人、无人机等方面都有着重要的作用。

在水下机器视觉中，往往需要定位每帧图像中目标的位置，而目标跟踪恰恰是其中的关键技术。相关的水下目标跟踪方法通过图像采集设备对目标进行拍摄，以根据拍摄到的图像对该目标进行跟踪。当图像采集设备距离目标过远时，由于无法有效的识别目标而导致存在跟踪失败的可能性，从而无法进一步确保目标的安全性，导致实用性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水下目标的跟踪方法及水下设备，结合双目跟踪和声波跟踪实现了对跟踪目标的远近跟踪，进一步确保了目标的安全性，实用性较佳。

第一方面，本发明实施例提供了一种水下目标的跟踪方法，所述方法包括：

水下设备获取包括跟踪目标的跟踪图像，其中，所述跟踪图像包括采用不同的摄像头分别采集的第一图像和第二图像；

根据所述第一图像和所述第二图像计算所述水下设备与所述跟踪目标之间的第一相对位置信息，并基于所述第一相对位置信息对所述跟踪目标进行跟踪；

判断所述第一相对位置信息所对应的所述水下设备与所述跟踪目标之间的第一距离信息是否大于预设阈值；

若是，则通过向所述跟踪目标发射询问信号和接收所述跟踪目标发射的与所述询问信号对应的应答信号计算所述水下设备与所述跟踪目标之间的第二相对位置信息，并基于所述第二相对位置信息对所述跟踪目标进行跟踪。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述预设阈值由所述第一图像的图像属性和/或所述第二图像的图像属性确定，其中，所述第一图像的图像属性至少包括第一图像清晰度，所述第二图像的图像属性至少包括第二图像清晰度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述应答信号为多个；所述通过向所述跟踪目标发射询问信号和接收所述跟踪目标发射的与所述询问信号对应的应答信号计算所述水下设备与所述跟踪目标之间的第二相对位置信息，包括：

计算多个应答信号中的任意两个应答信号之间的相位差；

根据计算出的相位差确定所述跟踪目标与所述水下设备之间的第二方位信息；

根据发射所述询问信号的第一时间和接收对应的所述应答信号的第二时间之间的时间差计算所述水下设备与所述跟踪目标之间的第二距离信息；

将所述第二距离信息和所述第二方位信息确定为第二相对位置信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据所述第一图像和所述第二图像计算所述水下设备与所述跟踪目标之间的第一相对位置信息，包括：

根据所述第一图像和所述第二图像计算所述水下设备与所述跟踪目标之间的第一距离信息；