一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法技术

本发明专利技术涉及一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其通过在空调上加入广角摄像头、普通摄像头以及可带动普通摄像头转动的步进电机来解决获取图像的空间范围小和细节图像不够清晰的问题。其中，广角摄像获取广视角的全局图像以实现获取空间范围大的图像，步进电机带动普通摄像头在广视角摄像头的视角范围内来回转动，捕捉并追踪人体，以便获得清晰的细节图像。

【技术实现步骤摘要】
一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法
本专利技术涉及一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法。
技术介绍
现有空调智能化是一个大的必然的趋势。在空调上加入语音识别和图像识别是很可行的方式。有涉及到图像获取的，一般都是在空调上安装一个固定的摄像头通过该摄像头获取图像。由于只有一个摄像头，受硬件因素影响有以下缺点：1、若采用清晰度高的摄像头则所获取的图像的空间范围较小；2、如果选择广角摄像头获取的图像范围有所提高但获取的图像细节的清晰度不高。因此这种技术方案往往不能很好的满足智能空调获取广视角并且保留很多图像细节的需求。另外现有的技术方案在获取图像的部分一般是没重点的无差别的获取图像，这一点不够智能，会浪费运算资源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其通过在空调上安装广角摄像头、普通摄像头以及可带动普通摄像头转动的步进电机来解决获取图像的空间范围小和细节图像不够清晰的问题。本专利技术采用的技术方案是，一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，在智能空调上安装广角摄像头、普通摄像头以及可带动普通摄像头进行扫描模式转动或者追踪模式转动的步进电机；通过图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，只有当广角摄像头检测到人脸时才进一步对扫描模式下普通摄像头采集的图像进行人脸检测，若此时普通摄像头没有检测人脸，则输出模块读取广角摄像头的图像进行输出，若此时普通摄像头检测到人脸，则输出模块读取普通摄像头的图像进行输出，同时，步进电机控制普通摄像头进入跟踪模式对后续采集的图像人脸进行跟踪，计算图像中的人脸位置在摄像头中心的偏移方向和偏移角度，根据该偏移方向和偏移角度调整摄像头朝向，直至人脸跟踪丢失，则步进电机控制普通摄像头进入扫描模式，通过图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，重复上述工作。进一步地，所述方法具体包括以下步骤，步骤1、开机后广角摄像头开始获取图像，步进电机控制普通摄像头进入扫描模式，控制该普通摄像头在广角摄像头的视角范围内从左到右、从右到左地来回扫描；步骤2、图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，只有当广角摄像头检测到人脸时才进一步对扫描模式下普通摄像头采集的图像进行人脸检测，若此时普通摄像头没有检测人脸，则输出模块读取广角摄像头的图像进行输出，返回步骤2；若此时普通摄像头检测到人脸，则输出模块读取普通摄像头的图像进行输出，进入步骤3；步骤3、步进电机控制普通摄像头进入跟踪模式对后续采集的图像人脸进行跟踪，计算图像中的人脸位置在摄像头中心的偏移方向和偏移角度，根据该偏移方向和偏移角度调整摄像头朝向，使得人脸位置处于摄像头中心，当人脸跟踪丢失时，步进电机控制普通摄像头进入扫描模式，同时转至步骤2。进一步地，在图形处理模块读取广角摄像头的图像进行人脸检测前增加一步骤，即图形处理模块同时读取广角摄像头和普通摄像头采集的图像，对其进行亮度判断及亮度调整，如果图像的亮度值不在预设的优质图像亮度区间内，则分别调整两个摄像头的曝光时间和ISO感光度并丢弃该图像，直至两个摄像头的图像的亮度值均在预设的优质图像亮度区间内。进一步地，在进行人脸检测时，把图像转化成灰度图,并把灰度图看成是一个m*n的像素矩阵，接着在像素矩阵上建立坐标系，左上角坐标为原点(0,0)，x轴表示宽度从左到右增加，y轴表示高度从上到下增加，然后用一个预设的最小的人脸框(Wmin,Hmin)，人脸框的初始坐标为(0，0)，从图像左上角开始从左到右从上到下的滑动，直到把整个图像处理完；然后再逐渐增加人脸框的大小并在整副图像中滑动，直至人脸框增加到预设人脸框的最大值(Wmax，Hmax)；每次滑动到一个位置就取出人脸框中的像素点组成一幅图像进行人脸检测，如果检测到人脸则记录下人脸框的左上角的坐标(x，y)和大小(width，height)，其中，Wmin≤width≤Wmax，Hmin≤height≤Hmax。进一步地，普通摄像头处于跟踪模式时，图形处理模块读取该普通摄像头的图像并进行人脸检测，当检测到人脸时，记录下人脸框的左上角的坐标(x，y)和大小(width，height)，判断人脸位置是否处于普通摄像头的中心区域即普通摄像头的图像的中心区域位置，若人脸位置处于普通摄像头的中心区域，即x<m/2<x+width时，则摄像头不转动，图形处理模块继续读取普通摄像头的图像进行人脸检测；若人脸位置没有处于普通摄像头的中心区域，即m/2<x或者m/2>x+width时，则计算普通摄像头需要转动的角度α＝((x+width/2)-m/2)/m*30°，如果α＝0，普通摄像头不需要转动，即需转动的角度为零；如果α>0，普通摄像头需要正转动的角度为α，即需要向普通摄像头获取图像的右边转动；如果α<0，普通摄像头需要反向转动的角度为α，即需要向普通摄像头获取图像的左边转动；步进电机控制器根据计算所得的普通摄像头转动方向和角度以及齿轮间的齿比，转化计算出步进电机的转动方向和转动角度；然后再根据步进电机的转动方向和转动角度生成脉冲控制信号发送给步进电机驱动器，步进电机驱动器根据所接收到的脉冲控制信号给步进电机供电，使步进电机朝向计算出的方向转动应有的角度，通过齿轮带动普通摄像头转动到朝向普通摄像头当前获取图像中人脸的位置，然后输出模块读取该普通摄像头获取的图像进行输出，普通摄像头继续进行人脸跟踪。进一步地，所述广角摄像头的视角为90°，普通摄像头的视角为30°。本专利技术通过在空调上加入广角摄像头、普通摄像头以及可带动普通摄像头转动的步进电机来解决获取图像的空间范围小和细节图像不够清晰的问题。其中，广角摄像获取广视角的全局图像以实现获取空间范围大的图像，先对广角摄像头采集的图像进行人脸检测，只有检测到人脸时，才进一步对普通摄像头采集的高清晰度图像进行人脸检测，步进电机控制普通摄像头进入跟踪模式，并调整摄像头的角度，准确捕捉并追踪人脸，意味着当处于扫描模式下，仅对广角摄像头采集的图像进行人脸检测，不仅获取图像的视角比较大，且计算量较低，一旦进入跟踪模式，则对清晰度较高的图像进行人脸检测，从而能准确捕捉并追踪人脸，本专利技术能利用有限的计算资源达到更为准确、实时的图像检测效果。附图说明图1为本专利技术流程图；图2为本专利技术之普通摄像头跟踪模式流程图。具体实施方式本专利技术公开了一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其通过在空调上加入广角摄像头、普通摄像头以及可带动普通摄像头转动的步进电机来解决获取图像的空间范围小和细节图像不够清晰的问题。其中，广角摄像获取广视角的全局图像以实现获取空间范围大的图像，步进电机控制普通摄像头在广视角摄像头的视角范围内来回转动，捕捉并追踪人体，以便获得清晰的细节图像。参照图1所示，本专利技术的具体方法如下所示。步骤1、开机后广角摄像头和普通摄像头开始获取图像，步进电机控制普通摄像头开启扫描模式，转动的方式是在广视角摄像头的视角范围内从左到右、从右到左的来回扫描。本实施例中，广角摄像头的视角为90°普通摄像头的视角为30°。在同等像素下普通摄像头所获取的图像与从广角摄像头获取的图像截取出的相应部分对比，像素点是广角摄像头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其特征在于：在智能空调上安装广角摄像头、普通摄像头以及可带动普通摄像头进行扫描模式转动或者追踪模式转动的步进电机；通过图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，只有当广角摄像头检测到人脸时才进一步对扫描模式下普通摄像头采集的图像进行人脸检测，若此时普通摄像头没有检测人脸，则输出模块读取广角摄像头的图像进行输出，若此时普通摄像头检测到人脸，则输出模块读取普通摄像头的图像进行输出，同时，步进电机控制普通摄像头进入跟踪模式对后续采集的图像人脸进行跟踪，计算图像中的人脸位置在摄像头中心的偏移方向和偏移角度，根据该偏移方向和偏移角度调整摄像头朝向，直至人脸跟踪丢失，则步进电机控制普通摄像头进入扫描模式，通过图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，重复上述工作。

【技术特征摘要】
1.一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其特征在于：在智能空调上安装广角摄像头、普通摄像头以及可带动普通摄像头进行扫描模式转动或者追踪模式转动的步进电机；通过图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，只有当广角摄像头检测到人脸时才进一步对扫描模式下普通摄像头采集的图像进行人脸检测，若此时普通摄像头没有检测人脸，则输出模块读取广角摄像头的图像进行输出，若此时普通摄像头检测到人脸，则输出模块读取普通摄像头的图像进行输出，同时，步进电机控制普通摄像头进入跟踪模式对后续采集的图像人脸进行跟踪，计算图像中的人脸位置在摄像头中心的偏移方向和偏移角度，根据该偏移方向和偏移角度调整摄像头朝向，直至人脸跟踪丢失，则步进电机控制普通摄像头进入扫描模式，通过图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，重复上述工作。2.根据权利要求1所述的一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤，步骤1、开机后广角摄像头开始获取图像，步进电机控制普通摄像头进入扫描模式，控制该普通摄像头在广角摄像头的视角范围内从左到右、从右到左地来回扫描；步骤2、图形处理模块读取广角摄像头的图像先进行人脸检测，只有当广角摄像头检测到人脸时才进一步对扫描模式下普通摄像头采集的图像进行人脸检测，若此时普通摄像头没有检测人脸，则输出模块读取广角摄像头的图像进行输出，返回步骤2；若此时普通摄像头检测到人脸，则输出模块读取普通摄像头的图像进行输出，进入步骤3；步骤3、步进电机控制普通摄像头进入跟踪模式对后续采集的图像人脸进行跟踪，计算图像中的人脸位置在摄像头中心的偏移方向和偏移角度，根据该偏移方向和偏移角度调整摄像头朝向，使得人脸位置处于摄像头中心，当人脸跟踪丢失时，步进电机控制普通摄像头进入扫描模式，同时转至步骤2。3.根据权利要求2所述的一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其特征在于：在图形处理模块读取广角摄像头的图像进行人脸检测前增加一步骤，即图形处理模块同时读取广角摄像头和普通摄像头采集的图像，对其进行亮度判断及亮度调整，如果图像的亮度值不在预设的优质图像亮度区间内，则分别调整两个摄像头的曝光时间和ISO感光度并丢弃该图像，直至两个摄像头的图像的亮度值均在预设的优质图像亮度区间内。4.根据权利要求3所述的一种智能空调双摄像头追踪获取清晰人体图像的方法，其特征在于：在进行人脸检测时，把图像转化成灰度图,并把灰度...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春辉，穆金鹏，原功成，胡燕彬，
申请(专利权)人：厦门瑞为信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35