一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，包括拍摄模块、分析模块和追踪模块，本发明专利技术还公开了一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪方法。本发明专利技术通过设有拍摄模块、分析模块和追踪模块，对运动目标进行特征提取和目标追踪，通过使用采用帧间差分法或者光流法对初始图像中的运动目标进行特征提取，进行高效追踪，提取和追踪效率高。

An Intelligent Tracking System and Method for Moving Objects Based on Panoramic Camera

The invention discloses an intelligent tracking system of moving target based on panoramic camera, which includes shooting module, analysis module and tracking module. The invention also discloses an intelligent tracking method of moving target based on panoramic camera. The method has a shooting module, an analysis module and a tracking module to extract features and track moving objects, and an efficient tracking and extraction efficiency can be achieved by using inter-frame difference method or optical flow method to extract features of moving objects in the initial image.

【技术实现步骤摘要】
一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统及方法
本专利技术涉及一种目标追踪的系统的方法，具体是一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统及方法。
技术介绍
视觉是人类认知世界的重要途径之一，人类获取外部信息的80%来自视觉系统。计算视觉就是在了解人类视觉基础上，用成像系统代替人类视觉器官，用计算级代替人脑完成对输入图像的处理与理解。同时，随着信息技术与智能科学的发展，计算机视觉是人工智能领域热门学科之一和物联网感知层重要技术之一，全景摄像机可以独立实现大范围无死角监控的摄像机，其概念与初级成品诞生已久，但成熟商用产品直到70年才正式出现。又因为目前国内安防方面的标准大多围绕模拟摄像机与网络摄像机展开。帧间差分法是一种通过对视频图像序列中相邻两帧作差分运算来获得运动目标轮廓的方法，它可以很好地适用于存在多个运动目标和摄像机移动的情况。当监控场景中出现异常物体运动时，帧与帧之间会出现较为明显的差别，两帧相减，得到两帧图像亮度差的绝对值，判断它是否大于阈值来分析视频或图像序列的运动特性，确定图像序列中有无物体运动。图像序列逐帧的差分，相当于对图像序列进行了时域下的高通滤波。在空间中，运动可以用运动场描述。而在一个图像平面上，物体的运动往往是通过图像序列中不同图象灰度分布的不同体现的。从而，空间中的运动场转移到图像上就表示为光流场，光流场反映了图像上每一点灰度的变化趋势。光流可以看作带有灰度的像素点在图像平面运动产生的瞬时速度场。下面我们推导光流方程：假设E(x,y,t)为(x,y)点在时刻t的灰度（照度）。设t+dt时刻该点运动到(x+dx,y+dy)点，他的照度为E(x+dx,y+dy,t+dt)。我们认为，由于对应同一个点，所以E(x,y,t)=E(x+dx,y+dy,t+dt)——光流约束方程将上式右边做泰勒展开，并令dt->0，则得到：Exu+Eyv+Et=0，其中：Ex=dE/dxEy=dE/dyEt=dE/dtu=dx/dtv=dy/dt上面的Ex,Ey,Et的计算都很简单，用离散的差分代替导数就可以了。光流法的主要任务就是通过求解光流约束方程求出u,v。但是由于只有一个方程，所以这是个病态问题。所以人们提出了各种其他的约束方程以联立求解。但是由于我们用于摄像机固定的这一特定情况，所以问题可以大大简化。将目标追踪技术应用到全景相机上能够极大的调高拍摄的效率和效果，目前市面上的摄像技术无法很好的进行动态目标的追踪识别。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种主题，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，其特征在于，包括以下模块：摄像模块，进行拍摄，获得初始图像；传输模块，将初始模块进行上传；处理模块，提取运动目标的目标特征；追踪模块，根据目标特征对运动目标进行检测并追踪；作为本专利技术的进一步的方案：所述处理模块包括特征识别单元和特征提取单元，接收传输模块传输的初始图像，通过特征识别模块识别运动目标的特征，特征提取单元将运动目标的特征进行提取记录。作为本专利技术的进一步的方案：所述传输模块为无线传输模块。作为本专利技术的进一步的方案：所述传输模块为有线传输模块。一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪方法，包括：S1.拍摄初始图像；S2.将初始图像进行上传；S3.对初始图像进行分析，采用特征提取法，S4.根据目标特征对运动目标进行检测并进行动态追踪。作为本专利技术的进一步的方案：所述特征提取法为帧间差分法;作为本专利技术的进一步的方案：所述特征提取法为光流法;与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设有拍摄模块、分析模块和追踪模块，对运动目标进行特征提取和目标追踪，通过使用采用帧间差分法或者光流法对初始图像中的运动目标进行特征提取，进行高效追踪，提取和追踪效率高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术。附图说明图1为基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统的模块图；图2为基于全景摄像机的运动目标智能追踪方法的流程图。具体实施方式实施例1请参阅图和图2，本实施例提供一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，包括：摄像模块，通过全景摄像机的感光元件对场景进行摄像，得到初始图像；传输模块，将初始图像传输到处理模块，传输模块为有线传输模块或者无线传输模块处理模块，包括特征识别单元和特征提取单元，接收传输模块传输的初始图像，通过特征识别模块识别运动目标的特征，特征提取单元将运动目标的特征进行提取记录；追踪模块，根据提取记录的运动目标的目标特征对运动目标进行动态检测测并追踪。本申请还提供了一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪方法，包括：S1.拍摄初始图像；S2.将初始图像进行上传；S3.对初始图像进行分析，采用特征提取法，具体是采用帧间差分法，是用来检测固定摄像头下的运动物体，该方法利用图像序列中相邻帧的像素值之间的相关性，先将图像序列中相邻两帧进行相减，然后对得到差值图像进行阈值判断，进而提取动态前景。设It(i,j)代表t时刻的图像，Bt(i,j)为t时刻的背景图像，T为分割阈值，那么其中1<T<5提取运动目标的目标特征；S4.根据目标特征对运动目标进行检测并进行动态追踪。实施例2请参阅图和图2，本实施例提供一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，包括：摄像模块，通过全景摄像机的感光元件对场景进行摄像，得到初始图像；传输模块，将初始图像传输到存储模块，传输模块为有线传输模块或者无线传输模块；存储模块，接收初始图像并进行存储；处理模块，包括特征识别单元和特征提取单元，对存储模块中的初始图像进行分析，通过特征识别模块识别运动目标的特征，特征提取单元将运动目标的特征进行提取记录；追踪模块，根据提取记录的运动目标的目标特征对运动目标进行动态检测测并追踪。本申请还提供了一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪方法，包括：S1.拍摄初始图像；S2.将初始图像进行上传；S3.对初始图像进行分析,采用特征提取法，具体是光流阀，我们知道对于背景，理想情况下，其光流应当为0，只有前景才有光流。所以我们并不要求通过求解光流约束方程求出u,v。我么只要求出亮度梯度方向的速率就可以了，即求出sqrt(u*u+v*v)。而由光流约束方程可以很容易求到梯度方向的光流速率为V=abs(Et/sqrt(Ex*Ex+Ey*Ey))。这样我们设定一个阈值1<T<10。V(x,y)>T则(x,y)是前景，反之是背景；提取运动目标的目标特征；S4.根据目标特征对运动目标进行检测并进行动态追踪。需要特别说明的是：本申请中拍摄模块、存储模块为现有技术，分析模块和追踪模块为本申请的创新点，通过设有拍摄模块、分析模块和追踪模块，对运动目标进行特征提取和目标追踪，通过使用采用帧间差分法或者光流法对初始图像中的运动目标进行特征提取，进行高效追踪，提取和追踪效率高。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，其特征在于，包括以下模块：摄像模块，进行拍摄，获得初始图像；传输模块，将初始模块进行上传；处理模块，提取运动目标的目标特征；追踪模块，根据目标特征对运动目标进行检测并追踪。

【技术特征摘要】
1.一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，其特征在于，包括以下模块：摄像模块，进行拍摄，获得初始图像；传输模块，将初始模块进行上传；处理模块，提取运动目标的目标特征；追踪模块，根据目标特征对运动目标进行检测并追踪。2.根据权利要求1所述的一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，其特征在于，所述处理模块包括特征识别单元和特征提取单元，接收传输模块传输的初始图像，通过特征识别模块识别运动目标的特征，特征提取单元将运动目标的特征进行提取记录。3.根据权利要求1所述的一种基于全景摄像机的运动目标智能追踪系统，其特征在于，所述传输模块为...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿四化，
申请(专利权)人：耿四化，
类型：发明
国别省市：广东,44