[发明专利]复杂场景下动态相机运动补偿方法、系统及存储介质

说明书

本发明提出了一种复杂场景下动态相机运动补偿方法、系统及存储介质，首先，将运动相机捕获的图像序列经计算质心位置并将其传输至ARM处理器以跟踪目标，将目标维持在图像平面的中心。其次，通过图像质心位置的前后变化计算图像的偏移角；最后将传感器来获取三轴云台的姿态角，例如滚动角、俯仰角、偏航角与所述偏移角融合用来补偿三轴云台，使所述三轴云台保持稳定。这样提高控制三轴云台的精度，同时也节省了AVR处理器的资源。

技术领域

本文涉及图像领域，尤其涉及复杂场景下动态相机运动补偿方法、系统及存储介质。

背景技术

无人驾驶车辆云台上的相机会因风和机器本身的运动等外部因素而移动和抖动，很难正确跟踪目标，有时目标无法停留在相机的视野中。由于相机移动和背景快速变化，车辆快速移动超出预测范围时，目标会在有效视野区域频繁进出。目前的研究集中在固定相机和静态背景场景中取得了显着的效果。但当相机快速移动或在遇到复杂的背景，目标跟踪的精度不高。如何使运动的相机在跟踪物体时保持稳定是目前研究的一个重要课题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供复杂场景下动态相机运动补偿方法、系统及存储介质，将运动相机捕获的图像序列经计算质心位置并将其传输至ARM处理器以跟踪目标，将目标维持在图像平面的中心。通过图像质心位置的前后变化计算图像的偏移角以及获取三轴云台的滚动角、俯仰角、偏航角融合用来补偿三轴云台，使所述三轴云台保持稳定。这样提高控制三轴云台的精度，同时也节省了AVR处理器的资源。

根据本文的第一方面，提供一种复杂场景下动态相机运动补偿方法，包括将运动相机捕获的图像序列传输至ARM处理器；获取三轴云台的滚动角、俯仰角、偏航角传输至所述ARM处理器；所述ARM处理器计算所述图像序列的偏移角；所述ARM处理器基于所述图像序列的偏移角和所述三轴云台的滚动角、俯仰角、偏航角计算控制角度以控制所述三轴云台移动。

基于前述方案，所述将运动相机捕获的图像序列传输至ARM处理器，包括：将所述图像序列传输到目标跟踪系统；所述目标跟踪系统计算所述图像序列的质心位置；将所述图像序列的质心位置传输至所述ARM处理器。

基于前述方案，所述目标跟踪系统计算所述图像序列的质心位置，包括：将每一帧图像序列的RGB图像转换为HSV图像；定义所述HSV图像的颜色及阈值；对所述HSV图像二值化处理；对所述二值化处理的HSV图像进行腐蚀、膨胀处理得到目标模板；划定所述目标模板的轮廓，将所述轮廓的做大外接圆的中心作为所述图像序列的质心位置。

基于前述方案，所述ARM处理器计算所述图像序列的偏移角，包括：根据所述图像序列的质心位置计算所述图像序列的偏移角；

x,y表示图像偏移后质心的坐标横向量和坐标纵向量，x₀,y₀表示图像偏移前质心的坐标横向量和坐标纵向量；h₀,v₀,θ表示图像水平偏移量，垂直偏移量，偏移角。

基于前述方案，所述ARM处理器基于所述图像序列的偏移角和所述三轴云台的滚动角、俯仰角、偏航角计算控制角度，包括：

Pulse.ω＝((θ+ω)*10+1500)/50

Pulse.κ＝((θ+κ)*10+1500)/50

Angle.ω＝(Pulse.ω-1500)/T

Angle.κ＝(Pulse.κ-1500)/T

Pulse.ω、Pulse.κ分别表示滚动角、俯仰角、偏航角的脉冲信号宽度；Angle.ω、Angle.κ表示滚动角、俯仰角、偏航角的补偿后的控制角度，T为定时器的周期。