基于多组焦距图像源的目标识别方法及系统与流程

本发明涉及目标识别技术领域，具体涉及基于多组焦距图像源的目标识别方法及系统。

背景技术：

随着城市化进程的推进，城市环境的公共安全越来越重要，城市环境的公共安全监控普遍通过多个摄像头作为采集媒介，从而从采集到的图像中识别目标。

当前目标识别普遍使用摄像头拍摄图片，然后识别图片中目标进行，如果使用长焦摄像头来拍摄目标，虽然长焦摄像头拍摄的目标清楚，但是长焦摄像头的视角非常窄，不便于在大范围内拍摄到目标，视角以外全是盲区；如果使用广角摄像头(短焦)拍摄目标的图片，虽然广角摄像头的视角广，适合于拍摄大范围内的目标图片，但是对于较远目标无法拍摄清晰图像；如果放大倍数可变的镜头，其镜头拉远拉近的过程较慢，时效性很差，造成拍摄目标丢失。

技术实现要素：

本发明意在提供一种基于多组焦距图像源的目标识别系统，以解决目标识别时单靠长焦摄像头或者短焦摄像头拍摄时存在的盲区或时效问题。

本方案中的基于多组焦距图像源的目标识别方法，包括以下步骤：

s1，通过多组拍摄台拍摄得到多组识别图像，每组拍摄台先通过短焦摄像头拍摄目标的图像，并让中央处理器从图像中获取目标的坐标信息；

s2，中央处理器根据坐标信息和预存的长焦初始坐标计算长焦摄像头的变动距离，并将长焦摄像头移动变动距离至目标处，由长焦摄像头拍摄目标的识别图像,中央处理器根据每组拍摄台的识别图像识别目标的位置；

s3，在中央处理器获取到识别图像后调节长焦摄像头的放大倍数，当调节放大倍数后，中央处理器在短焦摄像头的视角范围内标定长焦镜头的中心点和四个边界顶点。

本方案的有益效果是：

通过多个拍摄台获得多个图像源，在获取每个图像源时，通过短焦摄像头拍摄大范围内的图像，增大获取目标的范围，再通过长焦摄像头获取清晰的图片，再从图像源中获取目标，提高识别目标的准确性，多组拍摄台获得的多组识别图像，能在目标位置变化过程中得到轨迹。

进一步，所述步骤s2中，中央处理器根据变动距离让长焦摄像头在竖直方向上移动。

在变动距离具有竖直方向上的移动位移时，让长焦摄像头在竖直方向上移动，保证长焦摄像头拍摄位置的准确性。

在上述基于多组焦距图像源的目标识别方法基础上，还提供一种基于多组焦距图像源的目标识别系统，包括中央处理器和多组拍摄台，每组所述拍摄台包括一长焦摄像头和一短焦摄像头，所述短焦摄像头与长焦摄像头的光轴相互平行，所述短焦摄像头拍摄目标的图像发送至中央处理器，所述中央处理器从图像中获取目标的坐标信息，所述中央处理器根据预存的长焦初始坐标和坐标信息计算长焦摄像头的变动距离，所述中央处理器将长焦摄像头移动变动距离至目标处，所述长焦摄像头移动至目标处后拍摄目标的识别图像并发送至中央处理器，所述中央处理器根据每组拍摄台的识别图像识别目标的位置。

在进行目标识别时，多组拍摄台分别对目标的图像进行拍摄，每组拍摄台在拍摄时，先由短焦摄像头在大范围内搜索目标并拍摄目标的图像发送至中央处理器，中央处理器从图像中测量得到目标的坐标信息，中央处理器再根据预存的长焦初始坐标和坐标信息计算长焦摄像头的变动距离，并让长焦摄像头移动变动距离至目标处，长焦摄像头拍摄目标的识别图像并发送至中央处理器，中央处理器从多组拍摄台的识别图像中识别目标的位置，识别目标位置的识别图像来自于多组拍摄台，从不同拍摄台上拍摄的识别图像那个获得目标的多个位置，从而获取目标在位置变化过程中的轨迹。

通过短焦摄像头拍摄大范围内的图像，增大获取目标的范围，以及时拍摄到目标，再通过长焦摄像头获取清晰的图片，再从图像源中获取目标，提高识别目标的准确性。

进一步，所述中央处理器收到每组拍摄台的识别图像后添加分组标签，所述分组标签为每组拍摄台的位置编号。

中央处理器在收到识别图像后添加分组标签，从而区分开来自各个拍摄台的识别图像，以便于区分开各组识别图像中的位置编号，避免各组识别图像中的位置编号混乱。

进一步，所述拍摄台顶部设有短焦转台，所述拍摄台内设有带动短焦转台转动的第一动力件，所述短焦摄像头位于短焦转台上，所述短焦转台上设有长焦转台，所述短焦转台内设有带动长焦转台转动的第二动力件，所述长焦转台顶部设有竖向动力件，所述长焦摄像头通过竖向动力件带动在竖直方向上移动。

在识别目标过程中，短焦转台通过第一动力件带动长焦转台转动，让短焦摄像头和长焦摄像头同步转动，让长焦摄像头始终位于短焦摄像头的视角范围内，减小长焦摄像头在拍摄过程中的转动距离，同时在长焦摄像头具有竖直向的移动时，由竖向动力件带动长焦摄像头在竖直方向上移动，保证长焦摄像头拍摄的识别图像的清晰度。

进一步，所述中央处理器收到识别图像后调节长焦摄像头的放大倍数，所述中央处理器调节放大倍数后在短焦摄像头的视角范围内标定长焦镜头的中心点和四个边界顶点。

在长焦摄像头拍摄识别图像时，中央处理器标定长焦摄像头在短焦摄像头视角范围内的中心点和四个边界定点，提高目标的识别图像拍摄的准确性，提高目标识别的准确性。

附图说明

图1为本基于多组焦距图像源的目标识别方法的流程框图；

图2为图1中拍摄台转动控制的示意性；

图3为本基于多组焦距图像源的目标识别系统实施例中拍摄台的结构示意图；

图4为本基于多组焦距图像源的目标识别系统另一实施例的主视图；

图5为图4的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：拍摄台1、短焦转台2、长焦转台3、短焦摄像头4、支架5、竖向动力件6、长焦摄像头7、转杆8、擦杆9、防护罩10、擦拭块11。

基于多组焦距图像源的目标识别系统，如图2和图3所示：包括多组拍摄台1，每组拍摄台1包括一长焦摄像头7和一短焦摄像头4，每组拍摄台1的顶部转动连接有短焦转台2，拍摄台1内安装有带动短焦转台2转动的第一动力件，短焦摄像头4通过垫片固定安装在短焦转台2上，短焦转台2顶部转动连接有长焦转台3，短焦转台2内安装有带动长焦转台3转动的第二动力件，第一动力件和第二动力件可用现有ga16y050型号的减速电机，长焦转台3顶部焊接有支架5，支架5通过垫片和螺钉安装有竖向动力件6，竖向动力件6可用现有品牌为snz的mal25x25型号的伸缩气缸，长焦摄像头7通过竖向动力件6带动在竖直方向上移动，长焦摄像头7安装在伸缩气缸的活塞杆上。

包括中央处理器，中央处理器可用现有tms320f28335pgfa型号的处理芯片，短焦摄像头4与长焦摄像头7的光轴相互平行，短焦摄像头4拍摄目标的图像发送至中央处理器，中央处理器从图像中获取目标的坐标信息，中央处理器根据预存的长焦初始坐标和坐标信息计算长焦摄像头7的变动距离，长焦初始坐标可以长焦摄像头7在短焦摄像头4视角范围内的位置为准，本实施例中长焦摄像头7位于短焦摄像头4视角范围的中心位置处，并将长焦摄像头7的视角范围定义为中心角，如短焦摄像头4的视角范围为120°，那么初始坐标即为60°，中央处理器将长焦摄像头7移动变动距离至目标处，若目标位于短焦摄像头4视角范围内的角度为130°，即目标的坐标信息为100°，变动距离为40°，长焦摄像头7移动至目标处后拍摄目标的识别图像并发送至中央处理器，中央处理器收到识别图像后调节长焦摄像头7的放大倍数，中央处理器调节放大倍数后在短焦摄像头4的视角范围内标定长焦镜头的中心点和四个边界顶点，中央处理器收到每组拍摄台1的识别图像后添加分组标签，分组标签为每组拍摄台1的位置编号，分组标签可以是代表拍摄台1位置的数字编号，中央处理器根据每组拍摄台1的识别图像识别目标的位置。

在上述目标识别系统的基础上，本实施例还提供一种基于多组焦距图像源的目标识别方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1，通过多组拍摄台1拍摄得到多组识别图像，中央处理器让每组拍摄台1上的第一动力件带动短焦转台2转动，短焦转台2带动短焦摄像头4和长焦摄像头7一起转动，并由短焦摄像头4拍摄目标的图像发送至中央处理器，由中央处理器从图像中获取目标的坐标信息；

s2，中央处理器根据坐标信息和预存的长焦初始坐标计算长焦摄像头7的变动距离，中央处理器让第二动力件带动长焦转台3转动，长焦转台3转动带动长焦摄像头7移动变动距离至目标处，同时中央处理器根据变动距离让竖向动力件6带动长焦摄像头7在竖直方向上移动，由长焦摄像头7拍摄目标的识别图像,中央处理器根据每组拍摄台1的识别图像识别目标的位置；

s3，在中央处理器获取到识别图像后调节长焦摄像头7的放大倍数，当调节放大倍数后，中央处理器在短焦摄像头4的视角范围内标定长焦镜头的中心点和四个边界顶点。

本实施例中，通过多个拍摄台1获得多个图像源，在获取每个图像源时，通过短焦摄像头4拍摄大范围内的图像，增大获取目标的范围，再通过长焦摄像头7获取清晰的图片，再从图像源中获取目标，提高识别目标的准确性，多组拍摄台1获得的多组识别图像，能在目标位置变化过程中得到轨迹。

在另一实施例中，与上述实施例的区别在于，如图4和图5所示，短焦转台2上焊接有相邻于长焦转台3的转杆8，转杆8与长焦转台3间具有空隙，转杆8端部焊接有l形的擦杆9，擦杆9端部焊接有“7”字形的防护罩10，防护罩10位于短焦摄像头4视角范围的边沿处，防护罩10的内壁上粘接有弹性的擦拭块11，防护罩10内的擦拭块11能够接触到长焦摄像头7，长焦转台3顶端上固定安装有给长焦摄像头7照明的透射灯，透射灯与长焦摄像头7同步转动，透射灯的供电电路上电连接有开关三极管，开关三极管信号连接中央处理器。

中央处理器电连接有匹配模块，中央处理器收到识别图像后控制第二电机带动长焦转台3向短焦摄像头4视角范围的边沿侧转动，让长焦转台3带动长焦摄像头7转动入防护罩10内，由防护罩10内的擦拭块11对长焦摄像头7进行清洁，擦拭掉长焦摄像头7表面的灰尘，保持长焦摄像头7的清晰度，中央处理器在长焦摄像头7转动入防护罩10内后控制第二电机带动长焦摄像头7转动到目标处，中央处理器再次获取长焦摄像头7在清洁后的二次图像，中央处理器将识别图像与二次图像发送至匹配模块，匹配模块从识别图像中获取跟踪清晰度值并发送至中央处理器，匹配模块从二次图像中获取二次清晰度值并发送至中央处理器，匹配模块可用现有的tenengrad梯度函数得到清晰度值，中央处理器将跟踪清晰度值和二次清晰度值相减得到清晰度差值，中央处理器在清晰度差值大于阈值时控制开关三极管导通，开关三极管可用现有fht9013y-me型号的产品，让透射灯连通电源并给长焦摄像头7照明。

中央处理器控制第二电机带动长焦摄像头7转动进入防护罩10内后再转处防护罩10的过程中，防护罩10内的擦拭块11对长焦摄像头7进行清洁，避免长焦摄像头7因积累了环境中的粉尘脏污后使图像模糊，提高长焦摄像头拍摄的识别图像的清晰度，同时，通过对比长焦摄像头7拍摄前和拍摄后图像的清晰度来判断图像的模糊是否由环境引起，当长焦摄像头7清洁前后的拍摄图像的清晰度差值大于阈值时，阈值可根据环境能见度保持刚好能够看见目标时的清晰度值，表示环境能见度低导致图像不清晰，并在环境能见度较低时打开透射灯对图像的拍摄过程进行照明，避免环境的能见度较低时无法跟踪目标并获得清晰的目标图像，同时透射灯的光线还能对目标以外的动物进行驱逐。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。