[发明专利]一种基于单摄像头运动目标跟踪定位方法

说明书

本发明公开了一种基于单摄像头运动目标跟踪定位方法，包括如下步骤：S1，运动目标提取，通过单摄像头对运动目标进行图像采集，所采集图像的颜色空间为RGB空间；S2，运动目标识别，具体通过数字图像处理方法实现对运动目标的识别；S3，运动目标跟踪定位，通过Camshift算法与邻域线性搜索法，对运动目标的边缘进行检测，确定与周围环境关系，从而进行定位处理。相比传统的目标跟踪定位方法，不仅在跟踪时间上减少了跟踪运算的迭代时间，而且有效地解决了由摄像机本身精度的原因所造成的在采集相邻两帧图像之间出现丢帧、运动目标位置发生突变的现象，具有跟踪定位准确、应用性强、节省时间且流程简便的优点。

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，特别是涉及一种基于单摄像头运动目标跟踪定位方法。

背景技术

计算机视觉是计算机科学和人工智能的一个重要分支，它既是工程领域，也是科学领域中的一个富有挑战性的重要研究领域。计算机视觉的挑战是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图像信号，纹理和颜色建模，几何处理和推理，以及物体建模。

运动目标跟踪是计算机视觉领域的重要分支，涉及图像处理、人工智能、模式识别、自动控制等多个领域。目标跟踪是指针对视频或图像序列中指定的目标进行检测与跟踪，从而获得目标的位置、速度和轨迹等信息。由于图像常常存在光照条件变化、障碍物遮挡、目标尺度多变等问题，导致目标跟踪的效果不佳。这些问题都对目标跟踪算法的研究提出了挑战。因此，如何能够研究出稳定性高、准确率高、实时性高的目标检测和跟踪算法成为当前最为迫切的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于单摄像头运动目标跟踪定位方法，通过单摄像头对运动目标进行图像采集，再通过数字图像处理方法实现对运动目标的识别，最后，应用了Camshift算法与邻域线性搜索相结合的跟踪算法，进行定位处理，具有跟踪定位准确、应用性强、节省时间且流程简便的优点。

本发明的一种基于单摄像头运动目标跟踪定位方法，包括以下步骤：

S1，运动目标提取，通过单摄像头对运动目标进行图像采集，所采集图像的颜色空间为RGB空间；

S2，运动目标识别，具体通过数字图像处理方法实现对运动目标的识别；

S3，运动目标跟踪定位，通过Camshift算法与邻域线性搜索法，对运动目标的边缘进行检测，确定与周围环境关系，从而进行定位处理。

进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：

S21，获取图像；

S22，图像预处理；

S23，判断运动目标是否已经选定，若是，则进入步骤S26；反之，则进入步骤S24；

S24，显示图像；

S25，判断是否已重新选定运动目标，如是，则进入步骤S26；反之，则返回步骤S24；

S26，将获取图像的颜色空间由RGB转化为HSV颜色空间；

S27，获取图像的H分量；

S28，根据目标颜色概率分布计算图像方向投影。

进一步地，HSV颜色空间为一个顶点在底部的倒锥体，其中，H表示色度，S表示饱和度，V表示色彩明亮程度。

进一步地，所述倒锥体中建立三维坐标系，定义V轴正方向的向量为V，绕V轴的角度向量为H，V轴在倒锥体底部的圆周方向的法向量S。

进一步地，HSV颜色空间中H用角度向量来表示，范围为0-360°；S为所选颜色的纯度和该颜色最大纯度之间的比率，范围为0-1；V范围为0-1。