由摄像机对画面中的图像进行智能跟踪的方法技术

本发明专利技术提供一种由摄像机对画面中的图像进行智能跟踪的方法，其特征在于，包括：a.采集一图像内的多个宏块中每一个宏块运动矢量的方向；b.根据所述运动矢量的方向确定所述图像内的移动物体并计算所述移动物体的像素大小，所述移动物体包括多个宏块；c.以所述画面的中心为原点计算所述移动物体的中心坐标；d.根据所述移动物体的像素大小以及所述中心坐标计算所述移动物体需要被放大的放大倍数以及摄像机机芯视角中心的变化角度；以及e.根据所述放大倍数放大所述移动物体，并且根据所述变化角度将所述移动物体显示在所述画面中央。

【技术实现步骤摘要】

涉及多媒体视频监控领域，尤其涉及视频前端采集设备智能跟踪的方法。
技术介绍
在安防监控中，一般都是专人盯着监视器进行监视，但研究表明操作人员盯着电视墙超过10分钟将漏掉90%的视频信息而使这项工作失去意义，使得监控系统成事后追查事件的依据，同时从海量信息中获取有效信息耗时巨大。而大部分监控实际仅对可疑人或物及其运动轨迹感兴趣，因此亟待智能跟踪系统，对可疑目标进行智能跟踪，即提高监控效率，又可作为案后对事件轨迹回放分析，做到快速破案作用。目前智能分析系统的产品形态有两种，一是通过DSP实现的需要庞大计算量的智能算法，二是采用安装智能分析软件的后端PC服务器。但后端PC服务器方式需要增加额外设备并且应用环境苛刻，同时，目前市面上很多设备都不带DSP。一般智能跟踪系统都采用一个全景摄像机+ —个智能球机实现，我们设计一种智能跟踪方法，智能算法直接运行与ARM上，而不需要DSP来实现，同时不影响设备其他性能，并且该系统仅需要一台PTZ (Pan/Tilt/ZOOM)摄像机。既实现智能监控，又不增加成本。
技术实现思路
针对现有技术中的技术缺陷，本专利技术提供一种，其特征在于，包括a.采集一图像内的多个宏块中每一个宏块运动矢量的方向；b.根据所述运动矢量的方向确定所述图像内的移动物体并计算所述移动物体的像素大小，所述移动物体包括多个宏块；c.以所述画面的中心为原点计算所述移动物体的中心坐标；d.根据所述移动物体的像素大小以及所述中心坐标计算所述移动物体需要被放大的放大倍数以及摄像机机芯视角中心的变化角度；以及e.根据所述放大倍数放大所述移动物体，并且根据所述变化角度将所述移动物体显示在所述画面中央。优选地，所述宏块的运动矢量的方向根据如下步骤进行计算以所述画面中心为原点，获取每个宏块在前一帧以及当前帧的画面坐标；根据每个宏块前一帧以及当前帧的画面坐标计算所述运动矢量的方向角并根据所述方向角的范围确定所述运动矢量的方向；其中，所述运动矢量的方向角根据如下公式计算Θ =actan(Vector y/Vector x),其中，θ为所述运动矢量的方向角，Vector y为所述宏块前一帧与当前帧纵坐标的差，Vector x为所述宏块前一帧与当前帧横坐标的差。优选地，所述步骤b包括将第一参数个所述方向一致的相邻宏块组成单位物体，并将所有单位物体组成所述移动物体；以及将所述单位物体的像素大小进行累加得到所述移动物体的像素大小。优选地，所述步骤a包括采集第二参数帧的图像中每一个宏块运动矢量的方向。优选地，所述步骤b包括将第三参数个所述方向一致的相邻宏块并且在所述第二参数帧内所述方向也一致的相邻宏块组成单位物体，将所有单位物体组成所述移动物体；以及将所有单位物体的像素大小进行累加得到所述移动物体的像素大小。优选地，所述步骤c包括将所述移动物体内的多个宏块进行编号，根据所述编号确定所述移动物体的中心所在的中心宏块，并以所述画面中心为原点获取所述中心宏块的坐标。优选地，所述放大倍数根据如下步骤进行计算判断所述移动物体的宽是否大于高；若判断所述移动物体的宽大于高，则根据如下公式计算所述放大倍数Z2=W1*Z1/W2 ；若判断所述移动物体的宽不大于高，则根据如下公式计算所述放大倍数Z2=H1*Z 1/H2，其中，Z2是所述放大倍数，Zl是当前放大倍数，Wl，Hl是画面的宽和高，W2，H2是移动物体的宽和高。优选地，所述摄像机机芯视角中心的变化角度包括垂直方向以及水平方向的变化角度。优选地，所述摄像机机芯视角中心垂直方向的变化角度根据如下步骤计算计算所述摄像机机芯视角中心垂直方向的变化角度在所述画面上映射的距离，计算公式如下所示yl = y+|y+|x|/sin(atan(|x|/ (R_|y I))) -R ;计算所述摄像机机芯视角中心垂直方向的变化角度，计算公式如下所示δ =actan (yl*tan ( β ) /H I),其中，yl为所述摄像机机芯视角中心垂直方向的变化角度在所述画面上映射的距离，S为所述摄像机机芯视角中心垂直方向的变化角度，X，y为所述移动物体的坐标，β为当前所述摄像机机芯垂直视角的一半，α为当前所述摄像机机芯视角中心与垂直方向夹角，Hl为所述画面的高，R为当前所述摄像机机芯水平转动形成图像轨迹半径，其中，R=(Hl/2)*tan a /tan β。优选地，所述摄像机机芯视角中心水平方向的变化角度根据如下步骤计算计算所述摄像机机芯视角中心水平方向的变化角度在所述画面上映射的距离，计算公式如下所示xl = x*actan(|x|/ (R，-1 y |))/sin (atan (| x | / (R，_|y I)));计算所述摄像机机芯视角中心水平方向的变化角度,计算公式如下所示Y =actan(xl*tan( ε )/(W1/2)),其中，xl为所述摄像机机芯视角中心水平方向的变化角度在所述画面上映射的距离，Y为所述摄像机机芯视角中心水平方向的变化角度，X，y为所述移动物体的坐标，ε为当前所述摄像机机芯的水平视角的一半，Π为当前所述摄像机机芯视角中心与水平方向夹角，Wl为所述画面的宽，R’为所述摄像机机芯垂直转动形成图像轨迹半径，其中，= (Hl/2)*tan n/tan ε 0本专利技术通过在摄像机的ARM上运行计算量较小的智能跟踪算法，利用图像最小单位宏块进行分析，一个宏块为16*16像素，每个宏块可以表示出其运动矢量，利用运动矢量检测到移动目标及其运动方向，检测到移动目标后，始终将该目标移动到画面中央，并根据移动目标大小放大或缩小至可全画面显示，直至移动目标超出摄像机可监视范围。摄像机通常支持双流功能，由于双流的图像信息一致，而辅流的分辨率较低，为了减少运算及节省系统CPU，因此，我们利用辅流图像进行分析。整个系统仅需一台普通摄像机，不需额外增加辅助设备，也不会影响摄像机硬件性能。该方法既适用标清设备也适用全高清设备。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显图I示出根据本专利技术的第一实施例的，的流程图；图2示出根据本专利技术的第二实施例的，识别移动物体的流程图；图3示出根据本专利技术的第三实施例的，根据缓存帧识别移动物体的流程图；图4示出根据本专利技术的第四实施例的，宏块运动矢量的方向角的范围的示意图；图5示出根据本专利技术的第五实施例的，当前摄像机机芯视角中心垂直方向的示意图； 图6示出根据本专利技术的第六实施例的，摄像机机芯视角中心垂直方向的变化角度的不意图；以及图7示出根据本专利技术的第七实施例的，摄像机机芯视角中心垂直方向的变化角度在画面中映射的示意图。具体实施例方式通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显图I示出根据本专利技术的第一实施例的，的流程图。具体地，本图示出了 5个步骤，首先是步骤S101，采集一图像内的多个宏块中每一个宏块运动矢量的方向。每个宏块运动矢量的方向以前一巾贞为基础，获取宏块在前一帧以及当前帧的坐标并进一步计算获得宏块运动矢量的方向角，根据图4所示方向角的范围确定宏块运动矢量的方向。步骤S102，根据运动矢量的方向确定图像内的移动物体并计算移动物体的像素大小。具体地，移动物体的识别过程将在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由摄像机对画面中的图像进行智能跟踪的方法，其特征在于，包括：a.采集一图像内的多个宏块中每一个宏块运动矢量的方向；b.根据所述运动矢量的方向确定所述图像内的移动物体并计算所述移动物体的像素大小，所述移动物体包括多个宏块；c.以所述画面的中心为原点计算所述移动物体的中心坐标；d.根据所述移动物体的像素大小以及所述中心坐标计算所述移动物体需要被放大的放大倍数以及摄像机机芯视角中心的变化角度；以及e.根据所述放大倍数放大所述移动物体，并且根据所述变化角度将所述移动物体显示在所述画面中央。

【技术特征摘要】
1.一种由摄像机对画面中的图像进行智能跟踪的方法，其特征在于，包括 a.采集一图像内的多个宏块中每一个宏块运动矢量的方向； b.根据所述运动矢量的方向确定所述图像内的移动物体并计算所述移动物体的像素大小，所述移动物体包括多个宏块； c.以所述画面的中心为原点计算所述移动物体的中心坐标； d.根据所述移动物体的像素大小以及所述中心坐标计算所述移动物体需要被放大的放大倍数以及摄像机机芯视角中心的变化角度；以及 e.根据所述放大倍数放大所述移动物体,并且根据所述变化角度将所述移动物体显示在所述画面中央。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述宏块的运动矢量的方向根据如下步骤进行计算 以所述画面中心为原点，获取每个宏块在前一帧以及当前帧的画面坐标； 根据每个宏块前一帧以及当前帧的画面坐标计算所述运动矢量的方向角并根据所述方向角的范围确定所述运动矢量的方向； 其中，所述运动矢量的方向角根据如下公式计算Θ=actan (Vector_y/Vector_x)， 其中，Θ为所述运动矢量的方向角，Vector_y为所述宏块前一帧与当前帧纵坐标的差，Vector_x为所述宏块前一帧与当前帧横坐标的差。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括 将第一参数个所述方向一致的相邻宏块组成单位物体，并将所有单位物体组成所述移动物体；以及 将所述单位物体的像素大小进行累加得到所述移动物体的像素大小。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤a包括 采集第二参数帧的图像中每一个宏块运动矢量的方向。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括 将第三参数个所述方向一致的相邻宏块并且在所述第二参数帧内所述方向也一致的相邻宏块组成单位物体，将所有单位物体组成所述移动物体；以及 将所有单位物体的像素大小进行累加得到所述移动物体的像素大小。6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤c包括 将所述移动物体内的多个宏块进行编号，根据所述编号确定所述移动物体的中心所在的中心宏块，并以所述画面中心为原点获取所述中心宏块的坐标。7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述放大倍数根据如下步骤进行计算 判断所述移动物体的宽是否大于高； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建云，
申请(专利权)人：苏州科达科技股份有限公司，苏州市科远软件技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：