一种对目标进行跟踪拍摄的控制方法、控制装置及系统的制作方法
【专利说明】-种对目标进行跟踪拍摄的控制方法、控制装置及系统 【技术领域】
[0001] 本发明设及电子摄像技术领域，尤其设及一种对目标进行跟踪拍摄的方法、控制 装置及系统。 【【背景技术】】
[0002] 现有技术中，在目标进行跟踪拍摄时，大多采用无人机携带拍摄装置进行拍摄。但 是，利用无人机进行拍摄时，需要人工控制遥控器进行跟随拍摄，当目标处于运动状态时， 无法保证无人机与目标同步运动，并且也无法使目标始终处于拍摄画面的理想位置处，无 法保证无人机运动的平稳，拍摄出来的画面质量难W得到保证。
[0003] 因此，有必要提供一种对目标进行跟踪拍摄的方法、装置及系统，实现对目标的智 能跟踪拍摄，克服现有技术采用人工遥控无人机跟踪拍摄时，对正在高速运动、不规则运动 或变速运动等运动目标跟踪困难，拍摄效果差的缺陷。 【
【发明内容】
】
[0004] 本发明旨在提供一种对目标进行跟踪拍摄的方法、装置及系统，克服现有技术采 用人工遥控无人机跟踪拍摄时，对正在高速运动、不规则运动或变速运动等运动目标跟踪 困难，拍摄效果差的缺陷。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供W下技术方案：
[0006] -方面，本发明提供一种对目标进行跟踪拍摄的控制方法，适用于无人机拍摄，所 述方法包括：
[0007] 在跟踪拍摄的过程中，控制装置控制无人机上的拍摄装置采集图像，并获取采集 到的图像；
[000引在所述图像中选择跟踪目标；
[0009] 计算跟踪目标的运动速度、运动方向W及在当前图像中的位置；
[0010] 根据所计算的运动速度、运动方向W及在当前图像中的位置，控制无人机对跟踪 目标进行跟踪，使得所述跟踪目标始终位于所述拍摄装置采集的图像中。
[0011] -些实施例中，所述在所述图像中选择跟踪目标包括:经由用户接口接收指示用 户对跟踪目标的选择的用户输入信号，根据用户输入信号确定所述图像中的跟踪目标;或 者包括:或者包括:对采集到的图像进行识别分析，根据分析结果确定所述图像中的运动目 标作为跟踪目标。
[0012] -些实施例中，在所述图像中选择跟踪目标之后，所述方法还包括:提取跟踪目标 的特征点;记录提取的特征点集及特征点个数，并生成特征模板;将特征模板存入模板库。
[0013] -些实施例中，在控制无人机对跟踪目标进行跟踪的过程中，所述方法还包括:提 取跟踪目标的特征点；记录所提取的特征点的个数并生成新特征模板;将新特征模板的特 征点与模板库中的特征模板的特征点进行比对;若新特征模板的特征点与模板库中每个特 征模板的特征点匹配数目少于预设值，则将新特征模板存储到模板库中。
[0014] -些实施例中，所述方法还包括：当在控制无人机对跟踪目标进行跟踪的过程中 出现跟踪失败时，从出现跟踪失败的当前图像提取SIFT特征，得到特征点集SI;从模板库中 读取特征模板，得到特征模板的特征点集Tl;将特征点集Tl与特征点集Sl进行匹配，根据匹 配结果查找跟踪目标;若查找到跟踪目标则继续对跟踪目标进行跟踪，否则重复上述过程 直到找到跟踪目标。
[0015] -些实施例中，所述方法还包括：当出现匹配错误时，对出现的错误的负样例和错 误的正样例进行评估;根据评估结果生成学习样本，并更新模板库中存储的跟踪目标的特 征模板及特征点。
[0016] -些实施例中，所述计算跟踪目标的运动速度、运动方向W及在当前图像中的位 置，包括:采用LK光流算法在连续的相邻图帖的图像之间计算所述跟踪目标的运动速度、运 动方向及其在当前图像中的位置。
[0017] -些实施例中，所述方法还包括：
[0018] 当所述跟踪目标始终位于所述拍摄装置采集的图像中并保持稳定时，控制所述拍 摄装置对跟踪目标进行拍摄;或者
[0019] 当所述跟踪目标始终处于所述拍摄装置采集的图像中并且所述无人机上设有其 他摄装置时，控制所述其他摄装置对所述跟踪目标进行拍摄
[0020] 另一方面，本发明提供一种对目标进行跟踪拍摄的控制装置，适用于无人机拍摄， 所述控制装置包括:获取单元，用于在跟踪拍摄的过程中，控制无人机上的拍摄装置采集图 像，并获取采集到的图像;选择单元，用于在所述图像中选择跟踪目标;计算单元，用于通过 对连续相邻帖的图像的比较，计算跟踪目标的运动速度、运动方向W及在当前图像中的位 置;跟踪单元，用于根据所计算的运动速度、运动方向W及在当前图像中的位置，控制无人 机对跟踪目标进行跟踪，使得跟踪目标始终处于所述拍摄装置采集的图像中；拍摄控制单 元，用于在所述跟踪目标始终处于所述拍摄装置采集的图像中时，控制所述拍摄装置对所 述跟踪目标进行拍摄，或者用于在所述跟踪目标始终处于所述拍摄装置采集的图像中并且 所述无人机上设有其他摄装置时，控制所述其他摄装置对所述跟踪目标进行拍摄。
[0021] -些实施例中，所述选择单元包括：用于获取指示用户对跟踪目标的选择的用户 输入信号的信号获取子单元，W及用于根据所述用户输入信号确定所述图像中的跟踪目标 的目标确定子单元;或者，
[0022] 所述选择单元包括：用于对采集到的图像进行识别分析的分析子单元，W及用于 根据所述分析子单元的分析结果识别所述图像中的运动目标作为跟踪目标的目标识别子 单元。
[0023] -些实施例中，所述控制装置还包括:特征提取单元，用于在所述选择单元选择了 跟踪目标之后，提取跟踪目标的特征点;模板生成单元，用于记录提取的特征点集及特征点 个数并生成特征模板;存储单元，用于将所述特征模板存入模板库。
[0024] -些实施例中，所述特征提取单元还用于在控制无人机对跟踪目标进行跟踪的过 程中，提取跟踪目标的特征点；所述模板生成单元还用于记录所提取的特征点的个数并生 成新特征模板，并且其中，所述控制装置还包括:比对单元，用于将新特征模板的特征点与 模板库中的特征模板的特征点进行比对，并且其中，所述存储单元还用于在比对单元的对 比结果为新特征模板与模板库中每个特征模板的特征点匹配数目少于预设值时，将新模 板存储到模板库中。
[0025] -些实施例中，所述特征提取单元还用于在跟踪单元跟踪失败时，从出现跟踪失 败的当前图像提取SIFT特征，得到特征点集SI,并且其中，所述控制装置还包括:读取单元， 用于从模板库中读取特征模板，得到特征模板的特征点集Tl;匹配单元，用于将特征点集Tl 与特征点集Sl进行匹配，根据匹配结果查找跟踪目标，并且其中所述跟踪单元还用于在查 找到跟踪目标时继续对跟踪目标进行跟踪
[0026] -些实施例中，所述控制装置还包括:评估单元，用于当出现匹配错误时，对出现 的错误的负样例和错误的正样例进行评估;更新单元，用于根据评估结果生成学习样本，并 更新模板库中存储的跟踪目标的特征模板及特征点。
[0027] -些实施例中，所述计算单元，还用于采用LK光流算法在连续的相邻图帖的图像 之间计算所述跟踪目标的运动速度、运动方向及其在当前图像中的位置。
[0028] 再一方面，本发明提供一种用于对目标进行跟踪拍摄的系统，包括如上所述的控 制装置、无人机，W及安装在无人机上的拍摄装置，其中所述控制装置用于根据所述拍摄装 置采集的图像，控制无人机对跟踪目标进行跟踪，W使得跟踪目标位于所述拍摄装置采集 的图像中，所述拍摄装置用于对所述跟踪目标进行拍摄。
[0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于:通过获取拍摄装置采集的图像选择跟 踪目标W及控制无人机对跟踪目标进行跟踪，在跟踪过程中控制拍摄装置对跟踪目标进行 拍摄，因此不再需要人工遥控无人机跟踪运动目标，定位精度高，可W对各种运动目标跟踪 拍摄，并获得高质量的视频或照片。 【【附图说明】】
[0030] 图1为本发明第一实施例提供的一种对目标进行跟踪拍摄的方法的流程图。
[0031] 图2为图1所示方法中步骤S130中计算跟踪目标的运动速度、运动方向W及其在 当前图像中的位置的流程图。
[0032] 图3为