[发明专利]一种跟踪控制方法及跟踪控制系统

说明书

本发明公开了一种跟踪控制方法及跟踪控制系统，将当前视频帧图像中与跟踪目标的特征信息匹配度最高的目标作为待跟踪目标，通过实时计算待跟踪目标的中心位置相对于当前视频帧图像的中心位置的位置偏差，以及待跟踪目标的区域面积在当前视频帧图像所占面积的比例变化率，并对位置偏差和比例变化率采用PID控制算法，实现对球形摄像机的旋转角度和聚焦的精确控制，从而保证了待跟踪目标始终以固定大小处于球形摄像机的视野中间，增强了对待跟踪目标的跟踪性能。

技术领域

本发明涉及智能视频监控技术领域，更具体的说，涉及一种跟踪控制方法及跟踪控制系统。

背景技术

传统的视频监控系统往往需要监控人员长时间的人工观测，然后由监控人员根据自己的主观意识对监控视频中的异常事件进行干预。由于监控人员不可能长时间处于高度集中的状态，因此导致该种视频监控系统的使用范围受到限制。

随着经济的发展，视频监控系统的使用不断增加，传统的视频监控系统已无法满足需求，在这种背景下，跟踪控制系统应运而生。跟踪控制系统一般采用球形摄像机实现监控任务，具有监控视野广阔、多重聚焦等优势，与此同时，视频监控系统集成了很多人工智能算法，不仅可以实现公共场所智能化管理，而且还可以降低监控人员的劳动强度，有效减少监控系统的运营成本。

然而，现有的跟踪控制系统对跟踪目标的大尺度变化(如跟踪目标为某一车辆，那么车辆在驶向和驶离球形摄像机的过程中，车辆于球形摄像机之间的距离会发生大尺度变化)以及背景杂波的鲁棒性不强，导致对球形摄像机的控制精度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种跟踪控制方法及跟踪控制系统，以实现对球形摄像机的旋转角度和聚焦的精确控制，增强对待跟踪目标的跟踪性能，保证待跟踪目标始终以固定大小处于球形摄像机的视野中间。

一种跟踪控制方法，包括：

获取跟踪目标的特征信息；

从球形摄像机采集的当前视频帧图像中，筛选出与所述特征信息的匹配度最高的目标，并将所述匹配度最高的目标作为待跟踪目标；

记录所述待跟踪目标的位置信息和区域大小信息；

根据所述位置信息，计算所述待跟踪目标的中心位置相对于所述当前视频帧图像的中心位置的位置偏差；

根据所述区域大小信息，计算所述待跟踪目标的区域面积在所述当前视频帧图像中所占的面积比例，并将所述面积比例除以预设比例参数，得到所述待跟踪目标在所述当前视频帧图像所占面积的比例变化率，其中，所述预设比例参数为所述待跟踪目标的预设固定面积在视频帧图像中所占的面积比例；

对所述位置偏差和所述比例变化率采用PID控制算法，计算得到控制所述球形摄像机的最优速度参数，所述最优速度参数用于保证所述待跟踪目标始终以固定大小处于所述球形摄像机的视野中间，包括：最优旋转角度和最优聚焦；

将所述最优速度参数除以跟踪时间间隔，得到所述球形摄像机的速度数值；

从预存储的速度量化查找表中，查找所述速度数值相对应的所述球形摄像机的速度等级参数，所述速度等级参数包括：水平转动速度等级、垂直转动速度等级以及镜头变倍速度等级；

利用所述水平转动速度等级和所述垂直转动速度等级控制所述球形摄像机的旋转角度，并利用所述镜头变倍速度等级控制所述球形摄像机的聚焦，实现对所述待跟踪目标的跟踪。

优选的，所述根据所述位置信息，计算所述待跟踪目标的中心位置相对于所述当前视频帧图像的中心位置的位置偏差具体包括：

利用公式(1)，根据所述位置信息，计算所述待跟踪目标的中心位置相对于所述当前视频帧图像的中心位置的位置偏差，公式具体如下：