一种便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器

1.本发明涉及车载目标跟踪器技术领域，具体涉及便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器。


背景技术：

2.目标跟踪是计算机视觉领域中一个重要的技术，在军事、医疗、监控以及人机交互中有着重要的应用，它融合了图像处理、模式识别、人工智能及自动控制等多种不同技术的综合性应用技术，广泛应用于各种领域中，而对于目标跟踪来说，有众多的跟踪算法，它们大多采用跟踪框的方法来进行跟踪，目前，目标跟踪跟被广泛应用在车载以及机载等平台，来实现安全监控和交通事件取证等功能。
3.现如今的一些车载目标跟踪系统采用固定的方式进行安装，并采用两组电机进行伺服控制摄像头进行转动。然而，行进的车辆极易产生颠簸，检测类的元器件属于精密器件，极易因颠簸产生损坏，现有技术中的固定安装方式，不能满足抗震的要求；此外，现有技术中均是通过电机的正反转控制跟踪器的角度的改变，这种伺服控制的方式速度较慢，即时反应较差，无法实现快速捕捉目标。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器。该装置在进行目标跟踪时，能够灵活转动，抗震性能较好，伺服速度较快，能够快速捕捉目标。
5.本发明提供了如下的技术方案。
6.一种便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器，包括：
7.支撑板；
8.支撑杆，顶部设置有振子；
9.主关节，底部开设有槽体；所述振子通过多个缓振弹簧与槽体的槽壁连接；
10.转动环，其内圆壁与所述主关节外壁球面配合；
11.目标跟踪组件，架设在所述转动环的顶部；
12.十字板，其中部转动在所述支撑杆的杆身上；及
13.四组调节组件；每组调节组件均包括：
14.球关节，与所述转动环球面配合；
15.驱动轴，一端通过连接弹簧与所述球关节连接，另一端穿过所述十字板的一个侧板；
16.驱动组件，架设在所述十字板的一个侧板的底部，驱动该侧板绕支撑杆转动；
17.移动组件，架设在驱动组件底部，带动驱动轴上下移动；多个所述驱动轴上下移动，进而带动转动环在主关节上滑动。
18.优选地，所述目标跟踪组件包括：
19.架台，底部通过多个架杆与所述转动环的顶部固定连接；
20.目标跟踪模块，架设在所述架台的顶部。
21.优选地，所述目标跟踪模块包括：
22.摄像头，采集外部视频及图像信息；
23.摄像头控制模块，用于根据跟踪指令控制所述摄像头转动伺服；
24.存储单元，用于存储摄像机模块采集的外部视频及图像信息；
25.图像处理单元，用于对存储单元存储的外部视频及图像进行处理；
26.跟踪单元，根据处理后的外部视频及图像进行图像识别，判断是否有跟踪目标，并向所述摄像头控制模块发送跟踪指令；
27.主控单元，用于统计并记录跟踪单元发送的跟踪指令，并控制存储单元存储跟踪指令下的外部视频及图像信息的存储。
28.优选地，所述连接弹簧通过传动轴与所述球关节连接。
29.优选地，所述支撑杆杆身，且位于十字板的底部固定设置有固定齿轮；
30.每组所述驱动组件均包括：
31.驱动套筒，穿过并与所述十字板的一个侧板转动连接；
32.驱动齿轮，其顶部与所述驱动套筒的下端固定连接，并与所述固定齿轮啮合；所述驱动轴依次穿过所述驱动套筒和驱动齿轮，并与所述驱动套筒和驱动齿轮滑动配合；
33.c型架，侧面顶部的一端端与所述十字板的一个侧板的端部固定连接，其槽体的底部与驱动齿轮的底部抵接；
34.驱动结构，架设在所述十字板的一个侧板的顶部，驱动所驱动套筒转动。
35.优选地，每组所述驱动结构均包括：
36.第一电机，固定设置在所述c型架的槽体的顶部；
37.同步带轮，与所述第一电机的输出轴固定连接；所述同步带轮与所述驱动套筒通过同步带传动连接。
38.优选地，每组所述移动组件均包括：
39.底板；
40.移动台，其顶部与所述驱动轴的下端固定连接；
41.光杆，穿过所述移动台，其两端分别与所述驱动齿轮的底部和底板的顶部固定连接；所述光杆与所述移动台滑动配合；
42.丝杠，穿过所述移动台，其两端分别与所述驱动齿轮的底部和底板的顶部转动连接；所述光杆与所述移动台螺纹配合；
43.第二电机，固定设置在所述底板，其输出轴与所述丝杠传动连接。
44.优选地，所述支撑板的底部固定设置有多组吸盘。
45.本发明有益效果：
46.本发明提出了一种便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器。该装置采用简易的安装模式进行安装，通过分别通过缓振振子，结合缓振弹簧，以及连接弹簧进行振动缓冲，确保端部的目标跟踪模块的稳定性；该装置通过四组上下移动的驱动轴调节端部转动环在主关节上的位置，进而实现了多个方向上的转动；该装置通过齿轮自驱模式，驱动十字板转动，进而带动转动环在水平面的转动，调整摄像头的位置和拍摄角度。通过上述调节方
式，能够实现摄像投多个方向、多个角度的拍摄位置调节，该驱动方式较为灵活，伺服速度较快，能够快速捕捉待跟踪的目标。
附图说明
47.图1是本发明实施例的便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器的整体结构立体图；
48.图2是本发明实施例的便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器的局部结构图；
49.图3是本发明实施例的便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器的另一局部细节图；
50.图4是本发明实施例的便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器的主视图；
51.图5是本发明实施例的便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器的局部剖面图整体结构图；
52.图6是本发明实施例的便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器的目标跟踪模块的结构图。
53.图中：1、吸盘；2、支撑板；3、驱动齿轮；4、c型架；5、驱动轴；6、连接弹簧；7、转动环；8、球关节；9、架杆；10、架台；11、摄像头；12、主关节；13、振子；14、支撑杆；15、十字板；16、同步带轮；17、固定齿轮；18、丝杠；19、第二电机；20、底板；21、移动台；22、光杆；23、传动轴；24、第一电机；25、同步带；26、驱动套筒；27、缓振弹簧。
具体实施方式
54.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
55.实施例1
56.一种便于安装的基于计算机视觉的车载目标跟踪器，如图1-6所示，包括：支撑板2；支撑杆14，顶部设置有振子13；主关节12，底部开设有槽体；振子13通过多个缓振弹簧27与槽体的槽壁连接；转动环7，其内圆壁与主关节12外壁球面配合；目标跟踪组件，架设在转动环7的顶部。具体的系统结构如图6所示，目标跟踪组件包括：架台10，底部通过多个架杆9与转动环7的顶部固定连接；目标跟踪模块，架设在架台10的顶部。具体的，目标跟踪模块包括：摄像头11，采集外部视频及图像信息；摄像头控制模块，用于根据跟踪指令控制摄像头11转动伺服；存储单元，用于存储摄像机模块采集的外部视频及图像信息；图像处理单元，用于对存储单元存储的外部视频及图像进行处理；跟踪单元，根据处理后的外部视频及图像进行图像识别，判断是否有跟踪目标，并向摄像头控制模块发送跟踪指令；主控单元，用于统计并记录跟踪单元发送的跟踪指令，并控制存储单元存储跟踪指令下的外部视频及图像信息的存储。通过采集的图像和视频信息进行识别判断，进而再驱动摄像头11进行跟踪伺服，进行准确的目标跟踪任务。通过主控单元，将跟踪时的图像和视频进行存储，完成目标跟踪任务。
57.进一步的，如图2所示，为了调节摄像头11的位置和拍摄角度，还包括：十字板15，
其中部转动在支撑杆14的杆身上；四组调节组件；每组调节组件均包括：球关节8，与转动环7球面配合；驱动轴5，一端通过连接弹簧6与球关节8连接，另一端穿过十字板15的一个侧板；驱动组件，架设在十字板15的一个侧板的底部，驱动该侧板绕支撑杆14转动；移动组件，架设在驱动组件底部，带动驱动轴5上下移动；多个驱动轴5上下移动，进而带动转动环7在主关节12上滑动。
58.具体的，如图3、4所示，支撑杆14杆身，且位于十字板15的底部固定设置有固定齿轮17；每组驱动组件均包括：驱动套筒26，穿过并与十字板15的一个侧板转动连接；驱动齿轮3，其顶部与驱动套筒26的下端固定连接，并与固定齿轮17啮合；驱动轴5依次穿过驱动套筒26和驱动齿轮3，并与驱动套筒26和驱动齿轮3滑动配合；c型架4，侧面顶部的一端端与十字板15的一个侧板的端部固定连接，其槽体的底部与驱动齿轮3的底部抵接；驱动结构，架设在十字板15的一个侧板的顶部，驱动所驱动套筒26转动。进一步的，每组驱动结构均包括：第一电机24，固定设置在c型架4的槽体的顶部；同步带轮16，与第一电机24的输出轴固定连接；同步带轮16与驱动套筒26通过同步带25传动连接。通过第一电机24带动同步带结构带动驱动套筒26转动，进而带动驱动齿轮3转动，使得整个十字板15沿支撑杆14转动，实现了转动环7的位置调整(包括对摄像头11的位置调节和校准)。
59.其中，如图1、3所示，每组移动组件均包括：底板20；移动台21，其顶部与驱动轴5的下端固定连接；光杆22，穿过移动台21，其两端分别与驱动齿轮3的底部和底板20的顶部固定连接；光杆22与移动台21滑动配合；丝杠18，穿过移动台21，其两端分别与驱动齿轮3的底部和底板20的顶部转动连接；光杆22与移动台21螺纹配合；第二电机19，固定设置在底板20，其输出轴与丝杠18传动连接。通过第二电机19驱动丝杠传动结构，带动了四组驱动轴5的上下移动，进而带动了转动环7在主关节12上的滑动，进一步地调整了摄像头11的拍摄角度。
60.本实施例中，
61.首先，通过支撑板2的底部固定设置的多组吸盘1，固定在待进行目标跟踪的车辆上。
62.其次，初步调整目标跟踪模块的摄像头11的位置，并进行校准等操作。通过驱动多个第一电机24转动，继而带动驱动齿轮3绕固定齿轮17转动，使得顶端的目标跟踪模块的摄像头11转动，进而调整采集角度；通过第二电机19驱动丝杠传动结构，带动了四组驱动轴5的上下移动，进而带动了转动环7在主关节12上的滑动，进一步地调整了摄像头11的拍摄角度。
63.接着，通过目标跟踪模块进行视频和图片采集，进行识别和跟踪。具体的，通过摄像头11采集外部视频及图像信息，再通过图像处理单元，对存储单元存储的外部视频及图像进行处理，通过跟踪单元根据处理后的外部视频及图像进行图像识别，判断是否有跟踪目标，并向摄像头控制模块发送跟踪指令。最后，通过主控单元统计并记录跟踪单元发送的跟踪指令，并控制存储单元存储跟踪指令下的外部视频及图像信息的存储。
64.通过采集的图像和视频信息进行识别判断，进而再驱动摄像头11进行跟踪伺服，进行准确的目标跟踪任务。通过主控单元，将跟踪时的图像和视频进行存储，完成目标跟踪任务。在跟踪的过程中，通过驱动组件和移动组件实现了摄像头11的快速跟踪伺服，实现目标位置的快速获取。
65.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。