一种实时图像跟踪方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实时图像跟踪方法及系统，属于图像处理技术领域，实时图像跟踪方法包括：获取输入的视频信号，采用解码芯片将所述视频信号解析为并行数字信号；将所述并行数字信号解析成标准时序；根据所述标准时序生成图像数据；从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算仿射变换，采用跟踪匹配算法根据所述仿射变换计算图像数据中与预设模板图像最佳相似位置，以实时图像跟踪。通过引入仿射变换，再基于仿射变换进行图像跟踪处理，以避免图像跟踪受到位姿变化、光照变化、尺度变化、背景复杂、遮挡等因素的干扰。另外，本发明专利技术中，通过采用预设模板图像能够有效提高图像跟踪的精度。

A Real-time Image Tracking Method and System

The invention discloses a real-time image tracking method and system, which belongs to the field of image processing technology. The real-time image tracking method includes: acquiring input video signal, parsing the video signal into parallel digital signal by decoding chip, parsing the parallel digital signal into standard time sequence, generating image data according to the standard time sequence, and obtaining image data from the image data. The affine transformation is calculated according to the position vector, and the best similar position between the image data and the preset template image is calculated by the tracking matching algorithm according to the affine transformation to track the real-time image. By introducing affine transformation, image tracking is processed based on affine transformation to avoid the interference of pose change, illumination change, scale change, complex background, occlusion and other factors. In addition, in the present invention, the precision of image tracking can be effectively improved by adopting a preset template image.

【技术实现步骤摘要】
一种实时图像跟踪方法及系统
本专利技术实施例涉及图像处理
，具体涉及一种实时图像跟踪方法及系统。
技术介绍
图像跟踪器主要实现对地面目标的跟踪功能。首先，图像跟踪器接收输入视频，视频可以是可见光和红外热成像。根据控制命令对地面目标进行跟踪；然后，图像跟踪器实时输出目标偏离系统视轴的方位和俯仰误差信号到伺服控制系统；最后将视频图像输出给测控系统和记录仪等设备，用于显示和记录。目前，机载光电平台的图像跟踪系统通常采用嵌入式板卡，主要由视频解码单元、图像预处理和逻辑控制单元、图像数据处理单元、图像存储单元和图像编码单元等部分组成。本专利技术人发现，由于在实现计算目标跟踪过程中需要大量的算法计算和视频的解码、编码以及图像的预处理，导致现有跟踪器存在体积偏大，占用空间大，不易携带等缺陷。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种实时图像跟踪方法及系统，以解决现有技术中的问题。为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供如下技术方案：在本专利技术的实施方式的第一方面中，提供了一种实时图像跟踪方法，包括：获取输入的视频信号，采用解码芯片将所述视频模拟信号解析为并行数字信号；将所述并行数字信号解析成标准时序，根据所述标准时序生成图像数据；从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算仿射变换，采用跟踪匹配算法根据所述仿射变换计算图像数据中与预设模板图像最佳相似位置，以实时图像跟踪。在本专利技术的又一个实施例中，所述采用解码芯片将所述视频信号解析为并行数字信号，包括：采用解码芯片将模拟电压信号、低电压差分信号解析为数字信号，并输出所述并行数字信号。在本专利技术的又一个实施例中，所述将所述并行数字信号解析成标准时序，包括：将所述并行数字信号进行解析，得到解析结果，从所述解析结果中获取图像数据有效标识，即同步码，在所述图像数据有效标识，即同步码为预设值时，判定所述解析结果有效，将解析结果作为标准时序。在本专利技术的又一个实施例中，所述根据所述标准时序生成图像数据，包括：从缓存区中获取已缓存的标准时序，根据已缓存的标准时序中的场同步、行同步、有效数据生成图像数据。在本专利技术的又一个实施例中，所述从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算仿射变换，包括：从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算位置矢量的缩放、平移、错切信息，根据所述位置矢量及所述位置矢量的缩放、平移、错切信息计算仿射变换。在本专利技术的又一个实施例中，所述方法还包括：获取预设模板所在位置，根据所述预设模板所在位置在所述图像数据中获取搜索区，在所述搜索区选取的行数超过预设值时，将所述搜索区和所述预设模板按的匹配卷积进行加速处理。在本专利技术的实施方式的第二方面中，提供了一种实时图像跟踪系统，包括：解码芯片，用于获取输入的视频信号，将所述视频信号解析为并行数字信号；数字解码时序模块，与解码芯片相连，用于将所述并行数字信号解析成标准时序；数字图像处理模块，与数字解码时序单元相连，用于根据所述标准时序生成图像数据；跟踪处理模块，与数字图像处理单元连接，用于从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算仿射变换，采用跟踪匹配算法根据所述仿射变换计算图像数据中与预设模板图像最佳相似位置，以实时图像跟踪。在本专利技术的又一个实施例中，所述系统包括：与所述数字解码时序模块连接的数字图像跟踪算法加速模块，用于获取预设模板所在位置，根据所述预设模板所在位置在所述图像数据中获取搜索区，在所述搜索区选取的行数超过预设值时，将所述搜索区和所述预设模板按的匹配卷积进行加速处理。在本专利技术的又一个实施例中，所述数字解码时序模块，用于将所述并行数字信号进行解析，得到解析结果，从所述解析结果中获取图像数据有效标识，即同步码，在所述图像数据有效标识，即同步码为预设值时，判定所述解析结果有效，将解析结果作为标准时序。在本专利技术的实施方式的第三方面中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序用于实现如上所述的实时图像跟踪方法。根据本专利技术的实施方式，具有如下优点：通过跟踪处理模块，将逻辑控制与算法处理集合为一体，在跟踪处理模块中，对图像数据采用跟踪匹配算法进行跟踪处理，避免传统的逻辑控制单元和算法处理单元相配合，致使跟踪器体积偏大。进一步地，通过引入仿射变换，再基于仿射变换进行图像跟踪处理，以避免图像跟踪受到位姿变化、光照变化、尺度变化、背景复杂、遮挡等因素的干扰。另外，本专利技术中，通过采用预设模板图像能够有效提高图像跟踪的精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。图1为本专利技术的一实施例提供的一种实时图像跟踪方法流程图；图2为本专利技术的另一实施例提供的一种实时图像跟踪系统结构示意图；图3为本专利技术的另一实施例提供的另一种实时图像跟踪系统结构示意图；图4为本专利技术的另一实施例提供的又一种实时图像跟踪系统结构示意图。图中：401为解码芯片，402为数字解码时序模块，403为数字图像处理模块，404为跟踪处理模块。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术第一方面，提供一种实时图像跟踪方法，如图1所示，包括：步骤201：获取输入的视频信号，采用解码芯片将视频信号解析为并行数字信号；在本专利技术实施例中，获取模拟标清视频，包括HDMI标准1080高清视频。在本专利技术实施例中，解码芯片包括：模拟标清视频解码芯片ADV7280，HDMI高清视频解码芯片ADV7610，SDI高清视频解码芯片GS2971，将视频模拟信号解码为并行输出的并行数字信号，其中，视频模拟信号包括模拟电压信号、LVDS(Low-VoltageDifferentialSignaling，低电压差分信号)等信号。步骤202：将并行数字信号解析成标准时序；在本专利技术实施例中，将并行数字信号解析出标准时序，标准时序中包含图像数据有效标识DE，图像行同步信号HSYNC，图像场同步VSYNC，以及图像数据DATA。通常解码芯片输出的数字信号符合一定的标准规范，例如8位的BT656，16位的BT1120等，高清解码时序模块根据数据中的EAV和SAV解析出相应的图像数据有效信号DE，图像行同步信号HSYNC，图像场同步信号VSYNC，以及图像数据DATA，输出信号符合CEA861时序规范，便于后期图像处理算法。在本专利技术实施例中，对数字信号进行解析，得到解析结果，从解析结果中获取图像数据有效标识，即同步码，在图像数据有效标识，即同步码为预设值时，判定解析结果有效，将解析结果作为标准时序。步骤203：根据标准时序生成图像数据；在本专利技术实施例中，使用AXI4_MASTER总线协议将输入图像的标准时序经过ZYNQ的HP口传输到LPDDR2中进行缓存，使得缓存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时图像跟踪方法，其特征在于，包括：获取输入的视频信号，采用解码芯片将所述视频信号解析为并行数字信号；将所述并行数字信号解析成标准时序；根据所述标准时序生成图像数据；从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算仿射变换，采用跟踪匹配算法根据所述仿射变换计算图像数据中与预设模板图像最佳相似位置，以实时图像跟踪。

【技术特征摘要】
1.一种实时图像跟踪方法，其特征在于，包括：获取输入的视频信号，采用解码芯片将所述视频信号解析为并行数字信号；将所述并行数字信号解析成标准时序；根据所述标准时序生成图像数据；从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算仿射变换，采用跟踪匹配算法根据所述仿射变换计算图像数据中与预设模板图像最佳相似位置，以实时图像跟踪。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用解码芯片将所述视频信号解析为并行数字信号，包括：采用解码芯片将模拟电压信号、低电压差分信号解析为并行数字信号，并输出所述并行数字信号。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述并行数字信号解析成标准时序，包括：将所述数字信号进行解析，得到解析结果，从所述解析结果中获取图像数据有效标识，即同步码，在所述图像数据有效标识，即同步码为预设值时，判定所述解析结果有效，将解析结果作为标准时序。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述标准时序生成图像数据，包括：从缓存区中获取已缓存的标准时序，根据已缓存的标准时序中的场同步、行同步、有效数据生成图像数据。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算仿射变换，包括：从所述图像数据中获取位置矢量，根据所述位置矢量计算位置矢量的缩放、平移、错切信息，根据所述位置矢量及所述位置矢量的缩放、平移、错切信息计算仿射变换。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取预...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘召军，徐保树，张程硕，史志跃，魏东溟，白魁一，
申请(专利权)人：沈阳上博智像科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21