[发明专利]一种变焦仿生复眼运动目标跟踪系统及方法有效

专利信息
申请号: 201910805181.8 申请日: 2019-08-29
公开(公告)号: CN110602388B 公开(公告)日: 2021-09-07
发明(设计)人: 王玉伟;刘路;陈向成;王克逸 申请(专利权)人: 安徽农业大学
主分类号: H04N5/232 分类号: H04N5/232;H04N5/225
代理公司: 北京天盾知识产权代理有限公司 11421 代理人: 郭成;解敬文
地址: 230036 安徽*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 变焦 仿生 复眼 运动 目标 跟踪 系统 方法
【说明书】:

发明公开了一种变焦仿生复眼运动目标跟踪系统及方法,具体包括以下步骤:步骤S1:根据位置信息获取模块获取运动目标相对于球壳坐标系的坐标值;步骤S2:根据获取的运动目标相对于球壳坐标系的坐标值;判断运动目标是否与球壳上某个变焦摄像机距离最近,若是则进行步骤S3;若否则回到步骤S1;步骤S3:开启最近变焦摄像机和监测变焦摄像机;步骤S4:调整最近变焦摄像机的焦距;步骤S5:获取运动目标相对于最近变焦摄像机坐标系的坐标值;步骤S6:根据获取运动目标相对于最近变焦摄像机坐标系的坐标值;判断运动目标的移动方向,通过模仿昆虫曲面复眼结构,采用变焦摄像机阵列设计变焦仿生复眼系统,实现大视场范围内高速运动目标的高清实时跟踪。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域,具体地说,本发明涉及一种变焦仿生复眼运动目标跟踪系统及方法。

背景技术

运动目标跟踪作为机器视觉领域的研究热点,已广泛应用于国防军事、智能监控、科学研究、体育运动等领域。但是目标速度过快容易超出视场范围或者导致离焦模糊,如何获得大视场范围内高速运动目标的高清实时影像是目前视觉跟踪系统所面临的关键技术难题。

传统的运动目标跟踪系统可分为单目视觉跟踪系统和多目视觉跟踪系统两种。

单目视觉跟踪系统:视场角有限,通过机械或光学方法来扩大视场,容易加剧拖影现象造成图像模糊,而且存在一定的响应延迟。

多目视觉跟踪系统:将多台摄像机离散布置,系统比较庞大,测量范围有限,不适用于户外场景下的运动目标跟踪。

目前大视场成像技术包括鱼眼透镜、折反射系统和仿生复眼,其中鱼眼透镜和折反射系统存在图像畸变大、分辨率有限等缺点,限制了它们在目标跟踪领域的应用范围。

仿生复眼通过模仿昆虫复眼的曲面多目结构,具有大视场、高分辨、高灵敏度等优点,能够弥补传统光学系统的诸多缺点,在运动目标跟踪领域具有广阔前景。

目前仿生复眼主要分为两种:微透镜阵列仿生复眼和摄像机阵列仿生复眼。微透镜阵列仿生复眼虽然可以实现大视场成像,但存在制备工艺复杂、成本高和分辨率低等问题,离实用化还有很长的路要走。相比而言,摄像机阵列仿生复眼在工程应用中更易于实现,但是这类仿生复眼一般都采用定焦摄像机,不利于大深度范围内的运动目标跟踪。

发明内容

本发明提供一种变焦仿生复眼运动目标跟踪系统及方法,以解决以上背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种变焦仿生复眼运动目标跟踪方法,具体包括以下步骤,

步骤S1:根据位置信息获取模块获取运动目标相对于球壳坐标系的坐标值;

步骤S2:根据获取的运动目标相对于球壳坐标系的坐标值;判断运动目标是否与球壳上某个变焦摄像机距离最近,若是则进行步骤S3;若否则回到步骤S1;

步骤S3:开启最近变焦摄像机和监测变焦摄像机;

步骤S4:调整最近变焦摄像机的焦距,提高最近变焦摄像机的帧率,使运动目标成像清晰;

步骤S5:根据位置信息获取模块获取运动目标相对于最近变焦摄像机坐标系的坐标值;

步骤S6:根据获取运动目标相对于最近变焦摄像机坐标系的坐标值;判断运动目标的移动方向。

优选的,所述最近变焦摄像机指的是球壳上与运动目标距离最接近的变焦摄像机。

优选的,所述监测变焦摄像机指的是与最近变焦摄像机周围相邻变焦摄像机。

优选的,所述步骤S4调整最近变焦摄像机的焦距的具体步骤入下:

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