用于视频监视的目标自动跟踪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种用于视频监视的目标自动跟踪方法及装置，该方法包括：主线程获取运动摄像机的分辨率大于预设分辨阈值的主码流，并接收在主码流上选定的待跟踪目标，以及控制所述运动摄像机运动以使所述待跟踪目标出现在画面中央区域，之后得到待跟踪目标的初始化矩形框；子线程获取运动摄像机的分辨率小于预设分辨阈值的子码流，并根据主码流和子码流之间的比例关系，获得所述初始化矩形框的映射矩形框；以及根据映射矩形框，基于预设的单目标跟踪算法，得到待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框；以及根据所述矩形框位置，计算运动摄像机的控制参数；主线程接收并根据所述控制参数控制所述运动摄像机。本发明专利技术能减少硬件资源的消耗，降低使用成本。降低使用成本。降低使用成本。

【技术实现步骤摘要】
用于视频监视的目标自动跟踪方法及装置


[0001]本专利技术涉及领域视频处理领域，尤其涉及一种用于视频监视的目标自动跟踪方法及装置。

技术介绍

[0002]单个固定摄像机或多个单路固定摄像机拼接得到的全景画面(统称固定摄像机画面)通常用于查看某个场面的全局态势；ptz摄像机或云台摄像机(统称运动摄像机)可以自由转动和缩放，用于查看场面感兴趣区域的细节信息；结合两者，并实现相互之间的联动，可用于同时把握全景态势和局部细节，在机场场面监视，以及广场、港口等安防领域都有重要的需求。
[0003]在实际运用中，通常利用鼠标在固定摄像机画面上点击感兴趣目标，运动摄像机自动旋转到该目标位置处，从而实现固定摄像机和运动摄像机画面的同时查看，运用中通常需要联动响应要快。一点即视表示的正是上述过程，它体现了固定摄像机和运动摄像机的联动，也体现了响应速度“快”这一特点。
[0004]现有技术中选定感兴趣目标，之后利用球机对其进行持续跟踪，可查看到目标的实时态势及细节信息，在安防领域中，利于指挥调度，在其它领域中，比如，机场场面上飞机起降的监视，可用于查看飞机起落架是否正常收放，对飞机的安全运行有重要作用；另外，在有录像设备使用时，持续的跟踪，可将感兴趣目标的整个运行过程进行记录，便于出现事故后，进行事后分析；最后，持续的跟踪，是其它视频分析技术的基础，比如，目标行为分析、目标识别等。
[0005]如何实现实用的联动控制策略与方法，在考虑到目标平稳跟踪、自动合理缩放的基础上，还需尽量的减少硬件资源的消耗，降低使用成本，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种用于视频监视的目标自动跟踪方法及装置，能兼顾目标平稳跟踪、自动合理缩放的基础上，能减少硬件资源的消耗，降低使用成本。
[0007]第一方面，一种用于视频监视的目标自动跟踪方法包括：
[0008]主线程获取运动摄像机的分辨率大于预设分辨阈值的主码流，并接收在主码流上选定的待跟踪目标，以及控制所述运动摄像机运动以使所述待跟踪目标出现在画面中央区域，之后得到待跟踪目标的初始化矩形框；
[0009]子线程获取运动摄像机的分辨率小于预设分辨阈值的子码流，并根据主码流和子码流之间的比例关系，获得所述初始化矩形框的映射矩形框；以及根据映射矩形框，基于预设的单目标跟踪算法，得到待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框；以及根据所述矩形框位置，计算运动摄像机的控制参数；
[0010]主线程接收并根据所述控制参数控制所述运动摄像机。
[0011]进一步地，所述根据映射矩形框，基于预设的单目标跟踪算法，得到待跟踪目标在
当前帧的跟踪矩形框的步骤之后还包括：
[0012]所述主线程根据主码流和子码流之间的比例关系，获得并显示所述待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框对应的显示矩形框。
[0013]进一步地，所述根据所述矩形框位置，计算运动摄像机的控制参数的步骤包括：
[0014]首先，计算运动摄像机的水平运动方向pan_direction和垂直运动方向tilt_direction：
[0015][0016][0017]其中，x1，y1为待跟踪目标在当前帧的矩形框的中心点坐标；sw及sh为子码流的宽高；
[0018]其次，计算运动摄像机的水平运动速度pan_speed和垂直运动速度tilt_speed：
[0019][0020][0021]其中，abs为绝对值函数；max_speed为运动摄像机的最大速度；cons1和cons2为常量；
[0022]再次，根据运动摄像机的水平运动方向pan_direction、垂直运动方向tilt_direction、水平运动速度pan_speed和垂直运动速度tilt
‑
speed，计算运动摄像机的需要转动的水平值pan和垂直值tilt。
[0023]进一步地，根据运动摄像机的水平运动方向、垂直运动方向、水平运动速度和垂直运动速度，计算运动摄像机的需要转动的水平值pan和垂直值tilt的步骤包括：
[0024][0025][0026]其中speed_thr为常量。
[0027]进一步地，所述根据所述矩形框位置，计算运动摄像机的控制参数的步骤包括：
[0028]首先，设参考矩形框的大小是子码流的相应尺寸的1/N，N为设定的整数，参考矩形框的宽高rw，rh分别为：
[0029]rw＝sw/N
[0030]rh＝sh/N
[0031]其次，计算当前跟踪矩形框和参考矩形框的面积变化cur_area_change：
[0032]cur
‑
area
‑
change＝w1*h1‑
rw*rh
[0033]再次，当cur_area_change连续area_trend_thr帧大于0或者连续area_trend_thr帧小于0时，计算焦距：
[0034][0035]其中area_trend_thr为整数，用于防止跟踪矩形框晃动带来的焦距来回变化，确保焦距的平稳变化；cur_zoom为获取的运动摄像机设备得当前焦距值。
[0036]另一方面，本专利技术还提供一种用于视频监视的目标自动跟踪装置包括：
[0037]主线程模块，用于获取运动摄像机的分辨率大于预设分辨阈值的主码流，并接收在主码流上选定的待跟踪目标，以及控制所述运动摄像机运动以使所述待跟踪目标出现在画面中央区域，之后得到待跟踪目标的初始化矩形框；还用于接收并根据所述控制参数控制所述运动摄像机；
[0038]子线程模块，用于获取运动摄像机的分辨率小于预设分辨阈值的子码流，并根据主码流和子码流之间的比例关系，获得所述初始化矩形框的映射矩形框；以及根据映射矩形框，基于预设的单目标跟踪算法，得到待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框；以及根据所述矩形框位置，计算运动摄像机的控制参数。主线程。
[0039]进一步地，所述主线程模块用于根据主码流和子码流之间的比例关系，获得并显示所述待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框对应的显示矩形框。
[0040]进一步地，所述运动摄像机的控制参数包括运动摄像机的需要转动的水平值和垂直值以及焦距。
[0041]第三方面，一种计算机设备，其特征在于，包括：
[0042]存储器，用于存储计算机程序；
[0043]处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述用于视频监视的目标自动跟踪方法的步骤。
[0044]第四方面，一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述用于视频监视的目标自动跟踪方法的步骤。
[0045]本专利技术用于视频监视的目标自动跟踪方法及装置，使用双线程、双码流的技术框架，对于消耗大量显卡和内存资源的单目标跟踪算法，使用专门的子线程，在低分辨率的子码流上进行处理，而对于硬件资源占用较少的结果展示和人机交互上，使用主线程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于视频监视的目标自动跟踪方法，其特征在于，包括：主线程获取运动摄像机的分辨率大于预设分辨阈值的主码流，并接收在主码流上选定的待跟踪目标，以及控制所述运动摄像机运动以使所述待跟踪目标出现在画面中央区域，之后得到待跟踪目标的初始化矩形框；子线程获取运动摄像机的分辨率小于预设分辨阈值的子码流，并根据主码流和子码流之间的比例关系，获得所述初始化矩形框的映射矩形框；以及根据映射矩形框，基于预设的单目标跟踪算法，得到待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框；以及根据所述矩形框位置，计算运动摄像机的控制参数；主线程接收并根据所述控制参数控制所述运动摄像机。2.根据权利要求1所述的用于视频监视的目标自动跟踪方法，其特征在于，所述根据映射矩形框，基于预设的单目标跟踪算法，得到待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框的步骤之后还包括：所述主线程根据主码流和子码流之间的比例关系，获得并显示所述待跟踪目标在当前帧的跟踪矩形框对应的显示矩形框。3.根据权利要求2所述的用于视频监视的目标自动跟踪方法，其特征在于，所述根据所述矩形框位置，计算运动摄像机的控制参数的步骤包括：首先，计算运动摄像机的水平运动方向pan_direction和垂直运动方向tilt_direction：direction：其中，x1，y1为待跟踪目标在当前帧的矩形框的中心点坐标；sw及sh为子码流的宽高；其次，计算运动摄像机的水平运动速度pan_speed和垂直运动速度tilt_speed：其次，计算运动摄像机的水平运动速度pan_speed和垂直运动速度tilt_speed：其中，abs为绝对值函数；max_speed为运动摄像机的最大速度；cons1和cons2为常量；再次，根据运动摄像机的水平运动方向pan_direction、垂直运动方向tilt_direction、水平运动速度pan_speed和垂直运动速度tilt_speed，计算运动摄像机的需要转动的水平值pan和垂直值tilt。4.根据权利要求3所述的用于视频监视的目标自动跟踪方法，其特征在于，根据运动摄像机的水平运动方向、垂直运动方向、水平运动速度和垂直运动速度，计算运动摄像机的需要转动的水平值pan和垂直值tilt的步骤包括：
其中speed_thr为常量。5.根据权利要求4所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚辉，伍丁，马建瑞，董子琪，何玄，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：