本发明专利技术涉及一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统，包括：坐标信息接收与推送平台，用于使摄像头和跟踪目标物体通过广域网和局域网接入，将所接收来自于跟踪目标物体的坐标信息推送给摄像头；跟踪目标物体，用于供摄像头拍摄；摄像头，用于接收坐标信息接收与推送平台转发的跟踪目标物体的坐标信息，结合摄像头本身的坐标信息，得到摄像头所需水平和竖直旋转的角度。本发明专利技术还公开了一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统的跟踪方法。本发明专利技术所依赖的数学公式简单可靠；方法输入参数数据精确度高，且可以实时和持续获取，不受外界天气等条件因素影响，而从保证算法输出结果可以持续稳定地输出。果可以持续稳定地输出。果可以持续稳定地输出。
【技术实现步骤摘要】
一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统及方法
[0001]本专利技术涉及安防目标自动联动跟踪
，尤其是一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统及方法。
技术介绍
[0002]目前在建筑工地现场建筑人员安全作业监督，单位领导现场监察调研，国家公职人员行政执法等场景都急需一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统及方法。摄像头对跟踪目标物体的自动联动跟踪，目前算法有很多：有早期的标定目标物体进行轮廓标定、或特征标定结合传统跟踪算法(比如BOOSTING Tracker、MIL Tracker和KCF Tracker等等)实现跟踪目标物体的自动联动跟踪。以及人工辅助圈选或现在流行的神经网络算法方法直接进行特征比对圈选，然后再结合神经网络算法或传统跟踪算法进行目标联动跟踪，但是他们都有共同的缺点：
[0003]轮廓或外观相似的物体，无法有效区分，从而无法进行相应跟踪；
[0004]一旦遇到雨雪雾等糟糕天气，或者有物体遮挡，则无法进行相应跟踪；
[0005]而神经网络算法尤其对硬件计算性能要求过高，如果硬件计算性能较低则无法实时地进行自动联动跟踪。
技术实现思路
[0006]本专利技术的首要目的在于提供一种数据精确度高，且可以实时和持续获取，能够持续稳定地输出结果的摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统，包括：
[0008]坐标信息接收与推送平台，用于使摄像头和跟踪目标物体通过广域网和局域网接入到本坐标信息接收与推送平台，将所接收来自于跟踪目标物体的坐标信息推送给摄像头；
[0009]跟踪目标物体，用于供摄像头拍摄；
[0010]摄像头，用于接收坐标信息接收与推送平台转发的跟踪目标物体的坐标信息，结合摄像头本身的坐标信息，得到摄像头所需水平和竖直旋转的角度；
[0011]所述摄像头与坐标信息接收与推送平台通过广域网和局域网无线连接，所述跟踪目标物体与坐标信息接收与推送平台通过广域网和局域网无线连接。
[0012]所述跟踪目标物体包括：
[0013]第一嵌入式主机板卡，用于将跟踪目标物体坐标信息上传至坐标信息接收与推送平台；
[0014]第一RTK芯片，用于提供跟踪目标物体的高精度坐标信息，所述第一RTK芯片采用MC120M芯片或MC290M芯片；
[0015]第一无线通信电路，用于无线通讯，采用wifi、移动数据网络或mesh芯片；
[0016]所述第一嵌入式主机板卡分别与第一RTK芯片、第一无线通信电路连接，三者组成第一嵌入式计算机系统，第一嵌入式主机板卡通过第一RTK芯片采集跟踪目标物体的坐标信息，第一嵌入式主机板卡通过第一无线通信电路将跟踪目标物体的坐标信息上传至坐标信息接收与推送平台。
[0017]所述摄像头包括：
[0018]第二嵌入式主机板卡，用于将摄像头坐标信息上传至坐标信息接收与推送平台，计算摄像头的旋转角度；
[0019]第二RTK芯片，提供摄像头的高精度坐标信息，所述第二RTK芯片采用MC120M芯片或MC290M芯片；
[0020]第二无线通信电路，用于无线通讯，采用wifi、移动数据网络或mesh芯片；
[0021]可控水平和竖直旋转电机，用于控制摄像头旋转至指定方向；
[0022]所述第二嵌入式主机板卡分别与第二RTK芯片、第二无线通信电路、可控水平和竖直旋转电机连接，四者组成第二嵌入式计算机系统，第二嵌入式主机板卡通过第二RTK芯片采集摄像头的坐标信息，第二嵌入式主机板卡通过第二无线通信电路接收来自坐标信息接收与推送平台发送的跟踪目标物体的坐标信息，根据摄像头的坐标信息和跟踪目标物体的坐标信息，第二嵌入式主机板卡计算得到摄像头所需水平和竖直旋转的角度，通过可控水平和竖直旋转电机将摄像头旋转至指定方向。
[0023]本专利技术还公开了一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统的跟踪方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0024](1)启动：坐标信息接收与推送平台启动，将摄像头的正北刻度指向标记与地理正北方向保持一致进行摆放，摄像头启动，跟踪目标物体启动；
[0025](2)建联：摄像头与坐标信息接收与推送平台建立连接，跟踪目标物体与坐标信息接收与推送平台建立连接；
[0026](3)采集坐标信息：摄像头与跟踪目标物体同时采集坐标信息，采集频率为至少每秒采集一次；
[0027](4)上传坐标信息：跟踪目标物体将本身的即时坐标信息上传至坐标信息接收与推送平台；
[0028](5)推送坐标信息：坐标信息接收与推送平台将跟踪目标物体的即时坐标信息即时转发给摄像头；
[0029](6)接收坐标信息：摄像头接收到跟踪目标物体的即时坐标信息；
[0030](7)计算摄像头的水平与竖直转角：摄像头根据接收到跟踪目标物体的即时坐标信息并结合摄像头本身的坐标信息，得到摄像头所需旋转的水平转角α和竖直转角β；
[0031](8)摄像头旋转：摄像头通过其机械控制接口进行水平和竖直旋转，实现摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪。
[0032]在所述步骤(7)中，所述水平转角α的计算公式如下：
[0033][0034][0035]α＝(α1+360)％360
[0036]其中，px0——摄像头的坐标的经度；
[0037]py0——摄像头的坐标的纬度；
[0038]px1——跟踪目标物体的坐标的经度；
[0039]py1——跟踪目标物体的坐标的纬度；
[0040]α——水平转角，是指摄像头水平转角与正北方向的顺时针方向的夹角，取值范围为[00，3600)；
[0041]α0——基本数学模型中的摄像头水平旋转夹角，取值范围为[
‑
900，900]；
[0042]α1——摄像头水平转角与正北方向的顺时针方向夹角，取值范围为
[0043][
‑
900，2700]；
[0044]％——表示数学取余运算符号；
[0045]竖直转角β的计算公式为：
[0046][0047]其中，px0——摄像头的坐标的经度；
[0048]py0——摄像头的坐标的纬度；
[0049]px1——跟踪目标物体的坐标的经度；
[0050]py1——跟踪目标物体的坐标的纬度；
[0051]ph0——摄像头的坐标的高度；
[0052]ph1——跟踪目标物体的坐标的高度；
[0053]β——竖直转角，是指摄像头竖直方向转角，取值范围为(
‑
900，900)，水平方向为00，天空方向为正，大地方向为负。
[0054]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果为：第一，本专利技术所依赖的公式简单可靠，目前已有自动联动跟踪算法都过于复杂，算法的一致性和鲁棒性不高；第二，本专利技术所依赖本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统，其特征在于：包括：坐标信息接收与推送平台，用于使摄像头和跟踪目标物体通过广域网和局域网接入到本坐标信息接收与推送平台，将所接收来自于跟踪目标物体的坐标信息推送给摄像头；跟踪目标物体，用于供摄像头拍摄；摄像头，用于接收坐标信息接收与推送平台转发的跟踪目标物体的坐标信息，结合摄像头本身的坐标信息，得到摄像头所需水平和竖直旋转的角度；所述摄像头与坐标信息接收与推送平台通过广域网和局域网无线连接，所述跟踪目标物体与坐标信息接收与推送平台通过广域网和局域网无线连接。2.根据权利要求1所述的摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统，其特征在于：所述跟踪目标物体包括：第一嵌入式主机板卡，用于将跟踪目标物体坐标信息上传至坐标信息接收与推送平台；第一RTK芯片，用于提供跟踪目标物体的高精度坐标信息，所述第一RTK芯片采用MC120M芯片或MC290M芯片；第一无线通信电路，用于无线通讯，采用wifi、移动数据网络或mesh芯片；所述第一嵌入式主机板卡分别与第一RTK芯片、第一无线通信电路连接，三者组成第一嵌入式计算机系统，第一嵌入式主机板卡通过第一RTK芯片采集跟踪目标物体的坐标信息，第一嵌入式主机板卡通过第一无线通信电路将跟踪目标物体的坐标信息上传至坐标信息接收与推送平台。3.根据权利要求1所述的摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统，其特征在于：所述摄像头包括：第二嵌入式主机板卡，用于将摄像头坐标信息上传至坐标信息接收与推送平台，计算摄像头的旋转角度；第二RTK芯片，提供摄像头的高精度坐标信息，所述第二RTK芯片采用MC120M芯片或MC290M芯片；第二无线通信电路，用于无线通讯，采用wifi、移动数据网络或mesh芯片；可控水平和竖直旋转电机，用于控制摄像头旋转至指定方向；所述第二嵌入式主机板卡分别与第二RTK芯片、第二无线通信电路、可控水平和竖直旋转电机连接，四者组成第二嵌入式计算机系统，第二嵌入式主机板卡通过第二RTK芯片采集摄像头的坐标信息，第二嵌入式主机板卡通过第二无线通信电路接收来自坐标信息接收与推送平台发送的跟踪目标物体的坐标信息，根据摄像头的坐标信息和跟踪目标物体的坐标信息，第二嵌入式主机板卡计算得到摄像头所需水平和竖直旋转的角度，通过可控水平和竖直旋转电机将摄像头旋转至指定方向。4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像头跟随目标运动而自动联动跟踪的系统的跟踪方法，其特征在于：该方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦之，何进，陶维俊，陈振，柯聪霞，张传金，
申请(专利权)人：安徽创世科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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