[发明专利]一种基于多传感器的目标追踪装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于多传感器的目标追踪装置，包括外壳、云台、摄像头模块、MCU、GPS定位模块、姿态获取模块、电源、电机和运动执行模块；所述的云台安装在外壳上，摄像头模块安装在云台上，MCU、GPS定位模块、姿态获取模块、电源和电机分别安装在外壳内，运动执行模块与电机相连，安装在外壳的底部，云台、摄像头模块、GPS定位模块、姿态获取模块、电源和电机分别与MCU相连，本发明还涉及一种基于多传感器的目标追踪方法，用于上述目标追踪装置。与现有技术相比，本发明具有弥补了角度滞后、精度高等优点。

技术领域

本发明涉及目标图像追踪技术领域，尤其是涉及一种基于多传感器的目标追踪装置及方法。

背景技术

随着图像技术的发展，人脸识别、目标检测等已在多个行业及领域中得到了运用。在某些应用场合，需要对图像中的各个目标予以标记，并对其中已标记的部分进行跟踪，从而准确地知道被追踪目标的实时动向。目前，此类技术主要从神经网络训练开始，对所需的追踪目标予以学习，然后在实际使用中，进行图像识别并标记，判断其在在当前图像中的位置，根据该位置与图像中心的偏差情况，进行角度调节，实现对目标物体的跟踪。

中国专利CN109389093A中公开了一种基于人脸识别的面向型追踪方法，该方法即通过计算人脸目标与图像中心位置的偏差来调节舵机来对人脸进行追踪。该专利实现了目标的实时跟进，平台灵活性强。但是该专利中的目标追踪方法还存在追踪摄像头的旋转角度存在滞后、精度较差、稳定性较差的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种弥补了角度滞后、精度高的基于多传感器的目标追踪装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于多传感器的目标追踪装置，包括外壳、云台、摄像头模块、MCU、GPS定位模块、姿态获取模块、电源、电机和运动执行模块；所述的云台安装在外壳上；所述的摄像头模块安装在云台上；所述的MCU、GPS定位模块、姿态获取模块、电源和电机分别安装在外壳内；所述的运动执行模块与电机相连，安装在外壳的底部；所述的云台、摄像头模块、GPS定位模块、姿态获取模块、电源和电机分别与MCU相连。

优选地，所述的云台为两轴云台。

优选地，所述的摄像头模块包括用于测量被追踪目标与追踪装置距离的双目摄像头和用于进行图像识别的可见光摄像头；所述的双目摄像头和可见光摄像头均安装在云台上；所述的双目摄像头和可见光摄像头分别与MCU相连。

优选地，所述的GPS定位模块包括两个分别与MCU相连的GPS模块。

优选地，所述的姿态获取模块为九轴传感器。

优选地，所述的运动执行模块为履带或车轮。

一种基于多传感器的目标追踪方法，其特征在于，包括：

步骤1：锁定被追踪目标；

步骤2：确定目标追踪装置在t时刻和t-Δt时刻的位置坐标；

步骤3：通过姿态获取模块获取目标追踪装置在t时刻和t-Δt时刻的运动方向、加速度和角度数据；

步骤4：通过摄像头模块获取目标追踪装置在t时刻和t-Δt时刻与被追踪目标之间的距离；

步骤5：获取云台在t时刻和t-Δt时刻的云台角度参数θ(α,β)，α为云台横向角度参数，β为云台纵向角度参数；

步骤6：通过目标追踪装置和被追踪目标在t时刻和t-Δt时刻时的运动方向、加速度和位置坐标信息预测目标追踪装置和被追踪目标在t+Δt时刻的位置坐标；