[发明专利]一种用于多目标自动跟踪监控系统中的单点定标方法

说明书

本发明公开一种用于多目标自动跟踪监控系统中的单点定标方法，步骤包括：将枪机和球机安装于同一竖直线上，并在枪机和球机之间的竖直线上设置一定的高度差；枪机和球机采集画面，选取枪机的画面中心点附近一标志物，作为枪机的参考点；移动球机，使得球机画面中心点对准枪机的参考点，计算球机的水平视场角度和垂直视场角度；根据枪机的参考点、球机画面中心点以及球机的水平视场角度、垂直视场角度，计算球机的位置坐标；根据实际情况调整球机的水平视场角度和垂直视场角度，降低球机的位置坐标的定位偏差，完成单点定标。本发明仅需设定一组点即可完成定标过程，解决了现有技术中存在的定标过程复杂，灵活性低，标定成功率无法保障等问题。

技术领域

本发明涉及单点定标方法技术领域，尤其涉及一种用于多目标自动跟踪监控系统中的单点定标方法。

背景技术

随着科学技术的发展以及智慧城市建立的需要，在视频监控领域中，开始出现一种基于枪球联动的多目标自动跟踪监控系统(以下简称枪球联动系统)。该系统主要用于解决传统摄像头(以下简称枪机)由于分辨率限制造成对细节捕捉能力较差和PTZ摄像头(以下简称球机)细节捕捉能力较强但监控视角过小的问题，提出将两种摄像头联合起来的监控方式。传统摄像头用于对广域范围内的目标进行智能行为分析，并对多个监控目标按照既定策略进行排序，指挥控制球机对监控目标按顺序进行跟踪。

在枪球联动系统中，需要先建立对枪机画面和球机位置的逻辑映射关系，这是枪球联动系统中的一个关键技术。只要建立好枪机画面和球机位置的逻辑映射关系，即可控制球机到达枪机画面上的监控目标位置，进行焦距调整以获取清晰的图像等操作。目前市场上已有的枪球联动系统中，实现该逻辑映射关系的定标，主要分为以下两种：

第一种是对枪机画面使用网格进行等距划分为多个小区域，对小区域上的端点分别记下在枪机画面的像素点位置(X,Y)以及球机画面中心对准该像素点时的位置(PTZX，PTZY)，共计获得M*N组参考点。当目标出现在枪机画面中时，对应中心的位置(x1,y1),通过已划分的多个小区域，判断处于哪个区域内，并通过对该区域顶点对应的四个参考点，使用最小二乘法等进行拟合，大致求出此时球机的位置坐标(PTZX1,PTZY1)。

第二种是使用映射矩阵，在枪机画面上选取三个以上的参考点，每三个参考点不共线，找到对应的球机画面中心对准参考点的位置，获得如下N组参考点：

{(X1,Y1),(PTZX1,PTZY1)}；

{(X2,Y2),(PTZX2,PTZY2)}；

{(X3,Y3),(PTZX3,PTZY3)}；

...

{(Xn,Yn),(PTZXn,PTZYn)}；

再通过枪机画面与实际世界坐标的关系，球机位置与实际世界坐标的关系，通过联合两个关系，求解出枪机画面对应球机位置的逻辑关系矩阵。当要定位枪机画面上某一位置时，通过该逻辑关系矩阵，得到球机的位置。

以上两种定标方式，至少需要三个以上的参考点，同时定标过程繁琐，所以出现了自动定标的方式，试图摆脱人工定标操作以简便化。但由于矩阵的求解是一次性，若出现定标不准，导致部分区域实际定位差异较大，则需要重新求出逻辑关系矩阵。同时，新求出的逻辑关系矩阵对原来准确定位的区域会造成影响，且该影响不可控，严重情况会导致原区域定标出现更大偏差，需要重新定标，灵活性较低，是否正确定标成功，存在不稳定因素。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种用于多目标自动跟踪监控系统中的单点定标方法，用以解决现有技术中存在的定标过程复杂，灵活性低，定标成功率无法保障等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于多目标自动跟踪监控系统中的单点定标方法，包括如下步骤：