[发明专利]一种基于网格结合插值的单枪机—多球机联动方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频监控、视频分析、计算机视觉和模式识别等领域，具体涉及一种基于网格结合插值的单枪机—多球机联动方法，该方法特别适合单枪机—多球机的联动智能视觉监控系统（枪机指枪型摄像机、球机指球型摄像机）。

背景技术

视频监控作为现代化管理监控以及安全防范中极为有效的手段，已经广泛的应用于银行、车站、办公楼等各种公共场所。近些年来，由于对公共安全防范的迫切需求以及计算机技术的不断发展，视觉监控正在从传统模式向智能化监控的方向转变，其相关技术逐渐成为计算机视觉的研究热点，国内外也相继有一些智能监控系统出现。枪球联动是智能监控系统的一种重要监控模式。枪球联动是指：用枪机对目标进行检测并在枪机中选择目标，球机对该目标进行跟踪。

网格法是枪球联动常用的方法：首先把枪机画面均匀划分成m行n列的网格；其次使用球机云台控制中预置位功能对场景进行标定（每个网格对应一个预置位即对单个网格区域进行放大显示）；最后通过枪机检测跟踪结果返回的目标坐标判断目标所属网格，再把球机转到相应的预置位对目标进行跟踪。网格法只能使目标在球机画面中而不能保证在球机画面中心，而且跟踪画面不连续、球机画面抖动比较严重。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术存在的问题，如何克服枪球联动过程中球机跟踪画面不连续、球机画面抖动等缺点，并且使跟踪目标始终处于球机画面中心区域、跟踪过程更加平滑，是本发明的出发点。

为实现本发明的目的所采用的技术方案为：一种基于网格结合插值的单枪机—多球机联动方法。本发明采用的步骤具体如下：

a.对枪机场景进行标定：在枪机画面均匀划分m行n列的网格并在网格中选取四个特征点进行标定。

b.获取枪机检测跟踪结果作为输入。

c.球机偏移量的获取：判断目标所处于的网格，并在该网格中内选取3个邻近的特征点进行插值，求出球机转向目标的偏移量。

d.球机控制：使用球机云台控制中的三维定位功能控制球机转向目标位置，对目标进行跟踪。

其中，所述步骤a中，首先调节球机场景焦距，使人在球机中的高度占球机画面的1/2左右并固定焦距，用三维定位调整球机使其画面中心和枪机场景中心重合后设置为预置位；其次在枪机画面均匀划分m行n列的网格；再次在每个网格选取四个特征点；最后通过三维定位使球机从预置位转到当前特征点后保存从所述的预置位到当前特征点的球机偏移量(dx_i，dy_i)和当前特征点在枪机画面中的坐标(x_i，y_i)，所述的当前特征点在球机的画面中心，完成对当前特征点的标定，然后转到预置位接着下一个特征点标定，直到标定好所有特征点，即标定完成。

其中，所述步骤b中，枪机采用目标检测跟踪算法对目标进行检测，返回的结果为目标中心坐标。

其中，所述步骤c中，根据枪机检测的目标中心坐标确定所在网格，在所在网格内选择三个最邻近特征点进行插值求出球机偏移量。

具体的，球机偏移量的获取，由枪机检测跟踪返回的目标中心坐标确定目标所在的网格的行、列号；从当前网格四个特征点中选择三个最邻近特征点进行三点二次插值，从而求出球机偏移量；

三点二次插值算法如下：

目标坐标为(z_x，z_y)，三个特征点在枪机上的坐标为(x₀，y₀)·、(x₁，y₁)、(x₂，y₂)，三个特征点的偏移量为(dx₀，dy₀)、(dx₁，dy₁)、(dx₂，dy₂);