一种实时图像探测分析与跟踪方法技术

本发明专利技术公开了一种实时图像探测分析与跟踪方法，首先实时获取分辨率为3840*2160的待测4K图像画面；根据所获取的待测4K图像画面，划定探测区域与屏蔽探测区域来获取待测目标所在的区域；根据待测目标所在的区域设定跟踪策略抠取1080p的特写画面，实现待测目标的自动跟踪；将完整的4K图像画面作为全景画面进行录制，实现探测跟踪一体化录播。上述方法能从单路4K图像实时采集，并获取全景与特写双路功能画面，实现实时跟踪，满足设备一体化的功能需求。

A real-time image detection analysis and tracking method

【技术实现步骤摘要】
一种实时图像探测分析与跟踪方法
本专利技术涉及高清视频处理
，尤其涉及一种实时图像探测分析与跟踪方法。
技术介绍
现代教学系统中，课堂录播已成为评估教师教学水平、强化学生学习内容的必备设备，为了实现多角度全方位监控和记录教学活动，录播系统多采用多机位拍摄，单个教室通常就需配置教师全景、教师特写、学生全景、学生特写等多个摄像机，从而增加了录播系统的配置成本。现有技术中很多的录播设备都设有自动跟踪功能，该功能可针对目标当前所在的位置实时进行特写跟踪，同时也会根据教师和学生区域的目标个数来设置主画面的切换策略，但上述方案一般需要探测系统和跟踪系统配合实现，探测系统通过分析安装于教室内的各路探测摄像机的画面计算得到教师区与学生区的目标信息，跟踪系统则根据这些教师与学生的目标信息来控制各路摄像机的转动与变焦，从而实现自动跟踪的功能，上述系统的集成化不高，配置成本也较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实时图像探测分析与跟踪方法，该方法能从单路4K图像实时采集，并获取全景与特写双路功能画面，实现实时跟踪，满足设备一体化的功能需求。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种实时图像探测分析与跟踪方法，所述方法包括：步骤1、实时获取分辨率为3840*2160的待测4K图像画面；步骤2、根据所获取的待测4K图像画面，划定探测区域与屏蔽探测区域来获取待测目标所在的区域；步骤3、根据待测目标所在的区域设定跟踪策略抠取1080p的特写画面，实现待测目标的自动跟踪；步骤4、将完整的4K图像画面作为全景画面进行录制，实现探测跟踪一体化录播。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述方法能从单路4K图像实时采集，并获取全景与特写双路功能画面，实现实时跟踪，满足设备一体化的功能需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的实时图像探测分析与跟踪方法流程示意图；图2为本专利技术实施例所述实时图像探测分析与跟踪方法的一种实现示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本专利技术的保护范围。下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本专利技术实施例提供的实时图像探测分析与跟踪方法流程示意图，所述方法包括：步骤1、实时获取分辨率为3840*2160的待测4K图像画面；步骤2、根据所获取的待测4K图像画面，划定探测区域与屏蔽探测区域来获取待测目标所在的区域；举例来说，针对现代教学系统中，教师摄像机和学生摄像机所拍摄的待测4K图像画面，由于需要对4K图像画面进行分析获取运动区域来确定待测目标位置，为了防止干扰，比如学生摄像机画面内不可能保证只有起立的学生处于运动状态，需划定探测区域，设置一定高度的探测条，仅分析该区域内的画面变化；而在对视频画面进行运动分析时，也常常会遇到需屏蔽探测某区域的情况，比如教师摄像机画面内如果有幻灯片放映，此时就需划定屏蔽探测区域，避免幻灯片变化干扰教师坐标的计算。进一步还可以设置探测灵敏度来精确获取待测目标的位置，该探测灵敏度的设置包括：设置运动阈值和背景更新权重值，且判定待测目标的运动须限定最小运动面积。另外，还可以设置跟踪灵敏度和静目标来确保稳定跟踪，具体来说：跟踪灵敏度的设置可以是在获取待测目标坐标后，为保证画面的相对稳定，设置宽高跟踪阈值，在阈值范围内的待测目标移动则不进行跟踪。而静目标的设置判断标准为：待测目标(例如教师)静止一段时间后即可判定为静目标，此时即使待测目标有相对大幅度的动作也始终保持画面稳定。步骤3、根据待测目标所在的区域设定跟踪策略抠取1080p的特写画面，实现待测目标的自动跟踪；在该步骤中，在对待测目标进行自动跟踪的过程中，进一步还可设置匀速跟踪和变速跟踪；其中，匀速跟踪的速度可调，变速跟踪则会按待测目标的运动速度来自适应调节跟踪速度，例如教师和学生的运动。另外，上述特写画面的尺寸能通过设置特写画面长和宽来灵活调节，达到灵活缩放的目的。所述跟踪策略还可以包括：针对待测目标的身高差异，例如教师和学生的身高差异，通过固定高度/自适应高度来对应调节。步骤4、将完整的4K图像画面作为全景画面进行录制，实现探测跟踪一体化录播。如图2所示为本专利技术实施例所述实时图像探测分析与跟踪方法的一种实现示意图，该实现过程只需要两台4K摄像机，其中一台4K摄像机通过对待测4K图像画面分析，获取待测移动目标的位置，并设定相应的跟踪策略抠取1080p特写画面进行录制；另一台4K摄像机获取的完整4K图像画面亦作为全景画面进行录制，从而实现利用两台4K摄像机完成探测跟踪一体化录播的功能。具体实现中，当所述待测4K图像画面中存在多个待测目标时，进一步设置小画面特写区域框。例如，当图像画面中出现距离分散的多目标时，为了全面记录，需划定多目标时特写画面中显示的小画面特写区域框，从而可实时对应设置和调试跟踪参数。值得注意的是，本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时图像探测分析与跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1、实时获取分辨率为3840*2160的待测4K图像画面；/n步骤2、根据所获取的待测4K图像画面，划定探测区域与屏蔽探测区域来获取待测目标所在的区域；/n步骤3、根据待测目标所在的区域设定跟踪策略抠取1080p的特写画面，实现待测目标的自动跟踪；/n步骤4、将完整的4K图像画面作为全景画面进行录制，实现探测跟踪一体化录播。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时图像探测分析与跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、实时获取分辨率为3840*2160的待测4K图像画面；
步骤2、根据所获取的待测4K图像画面，划定探测区域与屏蔽探测区域来获取待测目标所在的区域；
步骤3、根据待测目标所在的区域设定跟踪策略抠取1080p的特写画面，实现待测目标的自动跟踪；
步骤4、将完整的4K图像画面作为全景画面进行录制，实现探测跟踪一体化录播。


2.根据权利要求1所述实时图像探测分析与跟踪方法，其特征在于，在步骤2中，
进一步设置探测灵敏度来精确获取待测目标的位置；
并设置跟踪灵敏度和静目标来确保稳定跟踪。


3.根据权利要求2所述实时图像探测分析与跟踪方法，其特征在于，所述探测灵敏度的设置包括：
设置运动阈值和背景更新权重值，且判定待测目标的运动须限定最小运动面积。


4.根据权利要求2所述实时图像探测分析与跟踪方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志越，李胜怀，陈越，张亚娟，
申请(专利权)人：北京中庆现代技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11