一种跟踪控制方法及系统与流程

本发明属于计算机领域，尤其涉及一种跟踪控制方法及系统。

背景技术：

在视频监控、视频互动领域，需要对目标对象进行实时跟踪，目前实时跟踪主要通过以下两种方式实现：

一种方式是通过一个或多个安装在待检测区域边缘位置的图像采集装置对目标对象进行识别。该方法由于受图像采集装置分辨率、视场角等参数的限制，在大空间中应用时会因采集到的图像中目标对象显示过小而无法识别，因此在较大待检测区域中无法实现目标对象的有效实时跟踪。

另一种方式是利用在待检测区域均匀分布的多个图像采集装置对目标对象进行拍摄，通过人工或者智能分析的方式，仅能基于单个画面对目标对象进行识别，没有对各图像采集装置的信息进行综合，因此对目标对象的定位精度低、准确率较差，易造成目标对象的误检或漏检。

因此，需要一种针对较大待检测区域的目标对象跟踪方法来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种跟踪控制方法及系统，以解决上述问题。

一方面，本发明提供了一种跟踪控制方法，包括以下步骤：多个图像采集级联单元采集图像信息；通过所述图像信息获取目标对象的一个或多个第一三维坐标；根据一个或多个所述第一三维坐标所处区域信息，获取目标对象的目标三维坐标；根据所述目标三维坐标对所述目标对象进行跟踪。

另一方面，本发明提供了一种跟踪控制系统，包括：多个图像采集级联单元、获取单元、分析控制单元和跟踪单元，多个所述图像采集级联单元分别通过所述获取单元与所述分析控制单元相连，所述分析控制单元与所述跟踪单元相连；多个图像采集级联单元，分别用于采集图像信息，并将所述图像信息发送至所述获取单元；所述获取单元，用于根据所述图像信息获取目标对象的一个或多个第一三维坐标，并将一个或多个所述第一三维坐标发送至所述分析控制单元；所述分析控制单元，用于根据一个或多个所述第一三维坐标所处区域信息，获取目标对象的目标三维坐标；所述跟踪单元，用于根据所述目标三维坐标对所述目标对象进行跟踪。

相较于现有技术，本发明提供了一种跟踪控制方法及系统，通过设置多个具备三维定位能力的图像采集级联单元，并有效结合各图像采集级联单元采集的信息对目标对象进行精确定位，优化了跟踪准确率。此外，本发明还可针对不同形状的较大待检测区域，通过图像采集级联单元在待检测区域的均匀设置，实现各图像采集级联单元的可靠区域对较大待检测区域的完全覆盖，从而能够对目标对象更准确地进行实时跟踪，达到更好的特写效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为根据本发明的一较佳实施例提供的跟踪控制方法的流程图；

图2所示为根据本发明的一较佳实施例提供的图像采集级联单元的内部结构示意图；

图3所示为根据本发明的一较佳实施例提供的图像采集级联单元设置方式结构示意图；

图4所示为根据本发明的一较佳实施例提供的跟踪控制系统的结构示意图；

图5所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的图像采集级联单元的内部结构示意图；

图6所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的可靠区域在待检测区域设置方式示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1所示为根据本发明的一较佳实施例提供的跟踪控制方法的流程图。

如图1所示，本发明的较佳实施例提供的跟踪控制方法，包括：

步骤101，多个图像采集级联单元采集图像信息；

步骤102，通过所述图像信息获取目标对象的一个或多个第一三维坐标；

所述图像采集级联单元包括至少两个图像采集装置。

多个所述图像采集级联单元相邻设置。

多个所述图像采集级联单元相邻设置使各所述图像采集级联单元的可靠区域覆盖整个预设的待检测区域且各可靠区域之间无重叠。

其中，可靠区域是多边形区域，多边形区域包括但不限于三角形、正方形、长方形、菱形。

具体地，在步骤101中，假设待检测区域为一间教室，可根据教室的形状和大小、各图像采集级联单元的可靠区域形状及大小，在教室内相邻设置多个图像采集级联单元，以使多个图像采集级联单元的可靠区域组合在一起后能够覆盖整个教室，并同时各图像采集级联单元的可靠区域之间不重叠。

在本实施例中，根据所述图像采集级联单元内各图像采集装置的安装信息和检测区域信息在所述图像采集级联单元对应的可检测区域中确定可靠区域和检出区域。

所述安装信息包括但不限于所述图像采集级联单元内图像采集装置的安装位置信息、图像采集装置的安装角度信息。

其中，通过所述图像信息获取目标对象的一个或多个第一三维坐标，包括：

在识别出同一目标对象的所述图像信息中分别获取所述目标对象的第二三维坐标；根据所述第二三维坐标、所述图像采集级联单元的安装信息、所述图像采集级联单元的区域位置信息确定所述目标对象的第一三维坐标。

具体而言，根据教室的形状和大小情况，在教室设置了图像采集级联单元a、图像采集级联单元b和图像采集级联单元c，图像采集级联单元a、图像采集级联单元b和图像采集级联单元c分别进行图像采集，得到图像信息a、图像信息b和图像信息c，分别对图像信息a、图像信息b和图像信息c进行目标对象识别，由于图像采集级联单元的安装位置、安装角度以及目标对象所处位置的原因，有些图像采集级联单元采集到的图像信息中不包含目标对象。假设在本实施例中只有图像信息a、图像信息b中存在同一目标对象，根据图像信息a、图像信息b获取目标对象的第二三维坐标a和第二三维坐标b，并根据第二三维坐标a、图像采集级联单元a的安装信息、图像采集级联单元a的区域位置信息进行空间坐标转换得到目标对象的第一三维坐标x；同样，根据第二三维坐标b、图像采集级联单元b的安装信息、图像采集级联单元b的区域位置信息进行空间坐标转换得到目标对象的第一三维坐标y。

其中，区域位置信息包括可靠区域的位置信息和检出区域的位置信息。

步骤103，根据一个或多个所述第一三维坐标所处区域信息，获取目标对象的目标三维坐标；

一个图像采集级联单元对应一个可检测区域；

所述可检测区域包括可靠区域、检出区域；

选择位于可靠区域的第一三维坐标作为目标三维坐标；

其中，所述区域信息包括可靠区域信息、检出区域信息。在本实施例中，对第一三维坐标所处区域进行判断时，可以是将各图像采集级联单元获得的第一三维坐标进行汇总后，统一判断各第一三维坐标所处区域，其中，第一三维坐标的所处区域可能是可检测区域中的可靠区域，也可能是可检测区域中的检出区域，若第一三维所在区域为可靠区域，假设该可靠区域对应的图像采集级联单元为a，则采用图像采集级联单元a获得的第一三维坐标作为目标三维坐标。

步骤104，根据所述目标三维坐标对所述目标对象进行跟踪。

在本实施例中，根据所述目标三维坐标和跟踪装置的安装信息确定跟踪参数信息；依据所述跟踪参数信息对所述目标对象进行跟踪。

图2所示为根据本发明的一较佳实施例提供的图像采集级联单元的内部结构示意图。

图像采集级联单元包括至少两个图像采集装置，除了包含至少两个图像采集装置外，图像采集级联单元还可包括目标识别装置，例如：人脸识别装置。在本实施例中，图像采集级联单元包括两个图像采集装置c，图像采集装置可以是定位摄像机，用于三维坐标定位。在图像采集级联单元内部设置的时候，定位摄像机的视角大于或等于90°，基于定位摄像机的检测区域信息(包括检测能力)，当两个定位摄像机以预设距离和预设安装角度进行设置，获得对应的区域，通过将该区域进行划分得到相应的检出区域y和矩形的可靠区域x。可靠区域x的形状包括但不限于三角形、正方形、长方形、菱形。

图3所示为根据本发明的一较佳实施例提供的图像采集级联单元设置方式结构示意图；

在待检测区域中对目标对象进行跟踪拍摄，根据待检测区域的形状，将多个所述图像采集级联单元相邻设置使各图像采集级联单元的可靠区域覆盖整个预设的待检测区域且各可靠区域之间无重叠。假设待检测区域为长方形，图像采集级联单元对应的可靠区域为正方形，通过图像采集级联单元的相邻设置使正方形可靠区域覆盖整个预设的长方形待检测区域，相应的图像采集级联单元的设置方式包括但不限于图3a、图3b、图3c、图3d所示的相邻设置。

图4所示为根据本发明的较佳实施例提供的跟踪控制系统的结构示意图。根据本发明的实施例的跟踪控制系统可以包括：多个图像采集级联单元401、获取单元402、分析控制单元403和跟踪单元404；其中，多个所述图像采集级联单元401分别通过所述获取单元402与所述分析控制单元403相连，所述分析控制单元403与所述跟踪单元相连；

多个图像采集级联单元401，分别用于采集图像信息，并将所述图像信息发送至所述获取单元402；

所述获取单元402，用于根据所述图像信息获取目标对象的一个或多个第一三维坐标，并将一个或多个所述第一三维坐标发送至所述分析控制单元403；

所述分析控制单元403，用于根据一个或多个所述第一三维坐标所处区域信息，获取目标对象的目标三维坐标；

所述跟踪单元404，用于根据所述目标三维坐标对所述目标对象进行跟踪。

进一步而言，一个图像采集级联单元401对应一个可检测区域；所述可检测区域包括可靠区域、检出区域；

所述分析控制单元403，用于选择位于可靠区域的第一三维坐标作为目标三维坐标；

其中，所述区域信息包括可靠区域信息、检出区域信息。

进一步而言，所述获取单元402包括：识别子单元4021和坐标转换子单元4022；

所述识别子单元4021，用于在识别出同一目标对象的所述图像信息中分别获取所述目标对象的第二三维坐标；

所述坐标转换子单元4022，用于根据所述第二三维坐标、各图像采集级联单元401的安装信息、各图像采集级联单元的区域位置信息确定所述目标对象的第一三维坐标。

进一步而言，所述分析控制单元403，用于根据所述图像采集级联单元401内各图像采集装置的安装信息和检测区域信息在所述图像采集级联单元401对应的可检测区域中确定可靠区域和检出区域；

其中，所述安装信息包括所述图像采集级联单元401内图像采集装置的安装位置信息、图像采集装置的安装角度信息。

多个所述图像采集级联单元401相邻设置。

多个所述图像采集级联单元401相邻设置使各所述图像采集级联单元401的可靠区域覆盖整个预设的待检测区域且各可靠区域之间无重叠。所述图像采集级联单元401包括至少两个图像采集装置。

获取单元除了以本实施例指出独立设置方式外，还可以集成在每个图像采集级联单元中分别进行第一三维坐标获取，并将获取的第一三维坐标发送至分析控制单元。

所述图像采集级联单元包括至少两个图像采集装置，被安装的所述两个图像采集装置之间相隔预设距离，且所述两个图像采集装置的拍摄视野中心线以预设夹角相交，形成所述两个图像采集装置的拍摄视野交叠区域，其中，所述可靠区域是所述拍摄视野交叠区域的一部分。

图5所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的图像采集级联单元的内部结构示意图。图像采集级联单元包括至少两个图像采集装置，除了包含至少两个图像采集装置外，图像采集级联单元还可包括目标识别装置，例如：人脸识别装置。在本实施例中，图像采集级联单元包括两个图像采集装置c，图像采集装置可以是定位摄像机，图像采集级联单元用于三维坐标定位。两个图像采集装置之间相隔预设距离进行设置，且两个图像采集装置的拍摄视野中心线分别是l和n，中心线l和中心线n以预设夹角ε相交，形成两个图像采集装置的拍摄视野交叠区域，其中，可靠区域x是拍摄视野交叠区域的一部分，可靠区域x和检出区域y分别是图像采集级联单元的可检测区域中的两个区域。可靠区域可以是多边形区域，该多边形区域包括但不限于长方形、正方形、三角形、菱形。

图6所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的可靠区域在待检测区域设置方式示意图；在待检测区域中对目标对象进行跟踪拍摄，假设待检测区域为菱形，图像采集级联单元e和图像级联单元f对应的可靠区域为三角形，分别是可靠区域e和可靠区域f，通过设置使可靠区域e和可靠区域f覆盖整个待检测区域。

相较于现有技术，本发明提供了一种跟踪控制方法及系统，通过设置多个具备三维定位能力的图像采集级联单元，并有效结合各图像采集级联单元采集的信息对目标对象进行精确定位，优化了跟踪准确率。此外，本发明还可针对不同形状的较大待检测区域，通过图像采集级联单元在待检测区域的均匀设置，实现各图像采集级联单元的可靠区域对较大待检测区域的完全覆盖，从而能够对目标对象更准确地进行实时跟踪，达到更好的特写效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。