[发明专利]一种平衡车前置跟踪方法和系统

说明书

本发明公开了一种平衡车前置跟踪方法和系统。该平衡车前置跟踪方法包括：获取用户的人脸图像作为目标跟踪模版；获取用户的距离、速度和行走方向；控制平衡车锁定跟踪模版。本发明提高平衡车识别准确度且使用方便。

技术领域

本发明涉及平衡车控制领域，更具体的说，涉及一种平衡车前置跟踪方法和系统。

背景技术

电动平衡车，又叫平衡车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

现有的电动平衡车一般有两种，一种是车体上具有一个操作杆，使用者站在电动平衡车的脚踏平台上对操作杆进行操作，从而前进、后退及停止，这样的控制也称“手控”。另一种是车体由两部分组成，左部分和右部分之间通过转动机构实现相互转动，从而实现“脚控”。

目前很多应用场合不允许平衡车载人，用户只好手持携带，非常不方便。因此有必要提供一种自动追踪的技术，以便平衡车可以自动跟随用户行动。

现有一种在线学习的视觉跟踪算法，其需要用户在视频画面中指定跟踪目标所在的区域(该区域通常为一个矩形区域，需要用户通过画框操作画出该区域)，从而将该区域定义跟踪模板。在线学习的视觉跟踪算法对跟踪模板的精度有较高的要求，过大的跟踪模板易包含较多的干扰背景，过小的跟踪模板不具有足够的区分度。这种基于用户指定区域来定义跟踪模板的交互模式，要求在用户指定区域过程中，跟踪目标必须处于静止状态，以给用户足够的时间来准确指定该区域。但是，若跟踪目标处于运动状态，用户则没有足够的时间来准确定义跟踪目标所在的区域，也就无法获得满足要求的跟踪模板，继而无法对运动中的跟踪目标进行视觉跟踪。

专利文献CN 105931263 A于2016年9月6日公开了一种目标跟踪方法及电子设备，其通过用户主动选择跟踪目标来提高准确性。但被跟踪的用户的服装、配饰、发型等都是多变的，这就需要用户每次使用时都要设置，使用非常不便，且用户选择目标点的时候也存在选择困难，需要选择跟周围环境识别度高的区域作为目标点，才有利于提高准确性，如果目标点识别度太低，还不如计算机自主识别的方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高识别准确度且使用方便的平衡车前置跟踪方法和系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

根据本发明的一个方面，本发明公开一种平衡车前置跟踪方法，所述平衡车包括摄像头；所述方法包括：

获取用户的人脸图像作为目标跟踪模版；

获取用户的距离、速度和行走方向；

控制平衡车锁定跟踪模版。

进一步的，所述方法还包括当用户的人脸图像在摄像头取景框中消失时候重新定位的方法；

以消失时刻的用户位置为标的规划扫描路径；

提高平衡车行驶速度，控制平衡车按扫描路径行驶，行驶过程中控制摄像头对准标的方位直至用户的人脸图像重新回到摄像头取景框。

用户在行走过程中头部可能会频繁转动，一般情况下转动幅度不大，仍然能够为摄像头识别，但一旦转动过大，比如用户突然转身的时候，脸部会彻底跳出摄像头的取景框，让平衡车无法继续跟踪。本技术方案可以在人脸在取景框消失的时候尽快找回目标。而人脸突然变动方向的时候，用户基本上不会挪动位置，或者挪动很小，因此以消失时刻用户位置为标的，可以更快捷、准确地找回目标跟踪模版。

进一步的，所述以消失时刻的用户位置为标的规划扫描路径的方法包括：以消失时刻的用户位置为中心，规划螺旋形的扫描路径。