[发明专利]一种多目联动PTZ跟踪方法

权利要求书

1.一种多目联动PTZ跟踪方法，其特征在于：具体包括如下步骤

(ⅰ)对于每一个定点画面，都与动点画面进行手动或自动对应坐标的标定；

(ii)利用步骤(ⅰ)标定得到的对应点对的坐标集，计算出标定参数集C；

(ⅲ)将标定参数集C传递到需要进行跟踪的设备端准备进行实时运算；

(ⅳ)对定点图像进行运动目标检测，获取运动目标在当前定点的具体坐标位置，将该坐标用参数集C进行运算，获取到运动目标所对应的动点的PTZ坐标；

(ⅴ)将PTZ坐标传递到动点的控制单元，通过控制动点PTZ进行目标跟踪；

步骤(i ⅴ)中具体过程如下：

获取到运动目标所对应的动点的PTZ坐标，将定点检测到的运动目标的坐标通过参数集C的值，根据计算公式计算出动点的PTZ，其具体计算过程为：

第一，将定点检测到的运动目标坐标转换到动点图像的图像坐标；

X_b＝(X_g-d_x)/f_x

Y_b＝(Y_g-d_Y)/f_y

其中X_b为转换后得到的动点的图像X坐标，X_g为运动目标在动点上的X坐标，Y_b为转换后得到的动点的图像Y坐标，Y_g为运动目标在动点上的Y坐标， d_x、f_x、d_y、f_y为参数集C里的参数；

第二，将动点的图像坐标转换成动点的PTZ坐标；

根据三角学原理，动点PTZ坐标的计算方法为：

dP＝atan((X_b-ImgWidth/2)/ImgWidth*tan(viewP))

dT＝atan((Y_b-ImgHeight)/ImgHeight*tan(viewT))

T＝PI/2-acos(cos(dP)*cos(PI/2-(cT+dT)))

P＝cP+acos(tan(PI/2-(cT+dT))/tan(PI/2-T))

其中ImgWidth、ImgHeight是动点图像的水平尺寸和垂直尺寸，单位为像素；X_b、Y_b是上一步骤计算得到的动点像素坐标；viewT、viewP为竖直方向的视场角和水平方向视场角，是动点摄像机图像的固有参数；cP、cT是参数集合C中的最后一个参数，标定时的动点PT坐标；P和T就是最终求得的将运动目标置于动点画面中心的PT坐标。

2.根据权利要求1所述的一种多目联动PTZ跟踪方法，其特征在于：所述步骤(ⅰ)中手动标定的方法为：在定点图像上选取1个特征点记录其图像上的水平垂直坐标，然后控制动点PTZ，将动点的图像中心移动到定点上选取的特征点的位置，重复上述步骤，总共选取不少于4组定点特征点坐标和动点PTZ坐标，将动点PTZ坐标转换成动点的图像坐标。

3.根据权利要求1所述的一种多目联动PTZ跟踪方法，其特征在于：所述步骤(ⅰ)中自动标定的方法为：控制动点PTZ，使动点的画面和当前正在标定的定点画面重合，并记录下当前的PTZ坐标，运用已知的图像特征点匹配的算法在定点和动点图像中找到置信度最高的4组匹配特征点对，记录4组特征点对的坐标。

4.根据权利要求1所述的一种多目联动PTZ跟踪方法，其特征在于：所述步骤(ii)中参数集C指的是每个定点都计算一个和动点匹配的参数集合C，参数C用5个成员表示{dx,dy,fx,fy,PT}，分别表示定点图像和动点图像的水平偏移量，竖直偏移量，水平缩放比，竖直缩放比，参考点PT坐标。

5.根据权利要求1所述的一种多目联动PTZ跟踪方法，其特征在于：所述步骤(ⅳ)中运用参数集C进行运算，获取到运动目标所对应的动点的PTZ坐标，将定点检测到的运动目标的坐标通过参数集C的值，计算出动点的PTZ，使得运动目标处于动点画面中心。