[发明专利]目标检测与跟踪装置

权利要求书

1.一种目标检测与跟踪装置，包括图像传感器(1)，采集卡(2)，图像处理部件(3)，控制处理部件(4)，伺服机构(5)，装置的工作方式由初始化模式和工作模式组成；其特征在于图像传感器(1)由伺服机构(5)带动在所监视范围内进行360度旋转拍摄，所拍摄图像经过采集卡(2)传送到图像处理部件(3)中，图像处理部件(3)存储所拍摄的图像，并根据所拍摄图像给出控制处理部件(4)指令，控制处理部件(4)给出伺服机构(5)控制指令，伺服机构(5)带动图像传感器(1)旋转至期望角度；其中，初始化模式步骤如下：

a1、上电初始化；

b1、系统等待延迟时间；

c1、伺服机构(5)带动图像传感器(1)旋转至位置0；

d1、图像传感器(1)拍摄当前图像，通过采集卡(2)存储到图像处理部件(3)中作为位置0的背景画面；

e1、伺服机构(5)带动图像传感器(1)向规定正方向旋转1度；

f1、判断当前位置是否为位置0，若是位置0，则结束初始化模式；若不是位置0，则拍摄当前图像并存储到图像处理部件(3)中作为当前位置的背景图像；

g1、返回步骤e1；

其中，工作模式步骤如下：

a2、系统位置归0，初始化像素差异阈值参数M₁和图像差异阈值参数M₂，准备搜索被跟踪的目标；

b2、拍摄当前画面，并与存储在图像处理部件(3)中相应位置的背景画面按式(1-3)进行对比，求取差异值D；

c(i，j)＝|a(i，j)-b(i，j)|                   (1)

d(i,j)=1,c(i,j)≥M10,c(i,j)<M1---(2)]]>

D=Σi,jd(i,j)---(3)]]>

其中a(i，j)为当前拍摄画面中坐标为(i，j)位置的像素灰度值，b(i，j)为存储在图像处理部件(3)中相应位置的背景画面中坐标为(i,j)位置的像素灰度值，c(i,j)为对应像素灰度的绝对差值；

c2、如果D＜M₂，说明当前位置未发现被跟踪目标，伺服机构(5)带动图像传感器(1)向规定正方向旋转1度，并返回步骤b2，继续搜索被跟踪的目标；如果D≥M₂，说明当前位置中出现被跟踪目标，则转至步骤d2，开始跟踪目标；

d2、按照式(4)求取被跟踪目标的形心位置的横坐标m；

m=Σi,jd(i,j)×iΣi,jd(i,j)---(4)]]>

e2、根据当前位置背景图像的横坐标中心n，按照式(5)求出跟踪误差e：

e＝m-n                 (5)

f2、系统根据跟踪误差e，利用PID闭环伺服系统控制算法控制伺服机构(5)带动图像传感器(1)旋转，以缩小跟踪误差，并返回步骤b2。