專利名稱：智能自動(dòng)跟蹤器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是用于攝像監(jiān)控系統(tǒng)中的智能自動(dòng)跟蹤器模塊。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)對(duì)治安環(huán)境的要求不斷提高，對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)需求不斷上升，同時(shí)對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度要求越來(lái)越高?，F(xiàn)有的攝像監(jiān)控系統(tǒng)大多只具備單一攝像功能， 需要投入大量人力物力來(lái)進(jìn)行監(jiān)視、管理，對(duì)監(jiān)控人員要求比較高，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，市場(chǎng)上的智能視頻分析儀器、模塊多數(shù)只能在攝像機(jī)靜止的情況下對(duì)視場(chǎng)內(nèi)的行為進(jìn)行分析，沒有和伺服平臺(tái)形成聯(lián)動(dòng)，當(dāng)目標(biāo)走出視場(chǎng)就無(wú)法獲取目標(biāo)圖像，或是具備跟蹤功能但是效果較差，當(dāng)出現(xiàn)遮擋、干擾等情況，跟蹤過(guò)程不連續(xù)、穩(wěn)定性不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種跟蹤穩(wěn)定性高的智能自動(dòng)跟蹤器模塊。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，智能自動(dòng)跟蹤器模塊，包括圖像采集模塊、目標(biāo)檢測(cè)模塊、跟蹤偏移量計(jì)算模塊、偏移量轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊，其特征在于圖像采集模塊將視頻數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出存儲(chǔ)進(jìn)圖像儲(chǔ)存器中；目標(biāo)檢測(cè)模塊連接圖像存儲(chǔ)器，并對(duì)數(shù)字圖像序列建立環(huán)境背景的統(tǒng)計(jì)模型，并在線更新背景的統(tǒng)計(jì)模型，然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與自適應(yīng)的背景減除方法的運(yùn)算處理， 生成各目標(biāo)的三維運(yùn)動(dòng)位置信息輸出至跟蹤偏移量計(jì)算模塊；跟蹤偏移量計(jì)算模塊對(duì)三維運(yùn)動(dòng)位置信息使用基于像素匹配的KLT跟蹤算法，輸出控制信號(hào)，連接偏移量轉(zhuǎn)換模塊；偏移量轉(zhuǎn)換模塊將跟蹤偏移量計(jì)算模塊輸入的坐標(biāo)系偏移量信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度偏移量；通信模塊將角度偏移量控制信號(hào)傳輸至攝像球機(jī)，并接收球機(jī)或云臺(tái)的控制指令。本發(fā)明本可廣泛用于智能交通、倉(cāng)庫(kù)、監(jiān)獄監(jiān)控、銀行安保等領(lǐng)域，所控制的球機(jī)或云臺(tái)水平最大跟蹤速度可達(dá)60度/秒，垂直最大跟蹤速度40度/秒，跟蹤穩(wěn)定性高，跟蹤靈敏。


圖1是本發(fā)明各模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明目標(biāo)檢測(cè)模塊的自適應(yīng)背景減除算法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的介紹。 如圖1所示智能自動(dòng)跟蹤器模塊，包括圖像采集模塊1、目標(biāo)檢測(cè)模塊3、跟蹤偏移量計(jì)算模塊4、偏移量轉(zhuǎn)換模塊5、通信模塊6，圖像采集模塊將視頻數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大、 濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出存儲(chǔ)進(jìn)圖像儲(chǔ)存器2中；目標(biāo)檢測(cè)模塊連接圖像存儲(chǔ)器，并對(duì)數(shù)字圖像序列建立環(huán)境背景的統(tǒng)計(jì)模型，并在線更新背景的統(tǒng)計(jì)模型，然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與自適應(yīng)的背景減除方法的運(yùn)算處理， 生成各目標(biāo)的三維運(yùn)動(dòng)位置信息輸出至跟蹤偏移量計(jì)算模塊；自適應(yīng)背景減除算法的流程圖如圖2所示。跟蹤偏移量計(jì)算模塊對(duì)三維運(yùn)動(dòng)位置信息使用基于像素匹配的KLT跟蹤算法，輸出控制信號(hào)，連接偏移量轉(zhuǎn)換模塊；偏移量轉(zhuǎn)換模塊將跟蹤偏移量計(jì)算模塊輸入的坐標(biāo)系偏移量信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度偏移量；通信模塊將角度偏移量控制信號(hào)傳輸至攝像球機(jī)，并接收高速球(或云臺(tái))的控制指令。本發(fā)明是基于DSP與FPGA的嵌入式電路模塊，與外界接口為一 10芯接口，包括5V 電源、地，CVBS模擬視頻輸入、輸出，串口接收RX、I2C接口，應(yīng)用于安防監(jiān)控設(shè)備中可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤、手動(dòng)鎖定可疑目標(biāo)，可根據(jù)不同的安防監(jiān)控環(huán)境，選用不同的跟蹤算法，提高了跟蹤的效能。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)像素偏移量到球機(jī)角度偏移量的直接轉(zhuǎn)換，使本模塊應(yīng)用于球機(jī)中更方便、廣泛。本智能跟蹤模塊裝入高速球(或云臺(tái))后，可完成以下功能。完全自動(dòng)跟蹤此時(shí)跟蹤球處于自主模式，當(dāng)有運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)入視場(chǎng)內(nèi)，跟蹤球檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)物體并跟蹤其運(yùn)動(dòng)軌跡，始終將物體拉到視場(chǎng)中心，調(diào)用88號(hào)預(yù)置點(diǎn)進(jìn)入自動(dòng)跟蹤模式。手動(dòng)鎖定跟蹤此時(shí)跟蹤球處待命狀態(tài)，用戶可以移動(dòng)球機(jī)，將要重點(diǎn)觀察的物體移至視場(chǎng)中心十字絲處，然后按下鎖定鍵，則跟蹤球之后會(huì)自動(dòng)跟蹤該物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，無(wú)須人工參與， OPEN(光圈打開)鎖定目標(biāo)，任何手動(dòng)操作解除鎖定。智能巡航此時(shí)跟蹤球處于自主模式，首先在菜單中設(shè)定巡航掃描要觀測(cè)的預(yù)置點(diǎn)和預(yù)置點(diǎn)停留時(shí)間，然后啟動(dòng)智能巡航，則跟蹤球不僅僅完成巡航功能，還會(huì)對(duì)巡航預(yù)置點(diǎn)的場(chǎng)景進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時(shí)會(huì)啟動(dòng)跟蹤，跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)目標(biāo)超出視場(chǎng)范圍時(shí)，則跟蹤球繼續(xù)進(jìn)行巡航。六號(hào)巡航掃描為智能巡航，調(diào)用80號(hào)預(yù)置點(diǎn)進(jìn)入智能巡航。視頻場(chǎng)景分析首先將球機(jī)移動(dòng)到希望觀測(cè)的位置，進(jìn)入菜單在視場(chǎng)內(nèi)劃定一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，退出菜單，啟動(dòng)視頻場(chǎng)景分析，則系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)這些區(qū)域內(nèi)是否有物體進(jìn)入，如果有物體進(jìn)入則觸發(fā)報(bào)警，并啟動(dòng)跟蹤。
權(quán)利要求
1.智能自動(dòng)跟蹤器模塊，包括圖像采集模塊、目標(biāo)檢測(cè)模塊、跟蹤偏移量計(jì)算模塊、偏移量轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，其特征在于圖像采集模塊將視頻數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出存儲(chǔ)進(jìn)圖像儲(chǔ)存器中；目標(biāo)檢測(cè)模塊連接圖像存儲(chǔ)器，并對(duì)數(shù)字圖像序列建立環(huán)境背景的統(tǒng)計(jì)模型，并在線更新背景的統(tǒng)計(jì)模型，然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與自適應(yīng)的背景減除方法的運(yùn)算處理，生成各目標(biāo)的三維運(yùn)動(dòng)位置信息輸出至跟蹤偏移量計(jì)算模塊；跟蹤偏移量計(jì)算模塊對(duì)三維運(yùn)動(dòng)位置信息使用基于像素匹配的KLT跟蹤算法，輸出控制信號(hào)，連接偏移量轉(zhuǎn)換模塊；偏移量轉(zhuǎn)換模塊將跟蹤偏移量計(jì)算模塊輸入的坐標(biāo)系偏移量信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度偏移量；通信模塊將角度偏移量控制信號(hào)傳輸至攝像球機(jī)，并接收高速球(或云臺(tái))的控制指令。
全文摘要
智能自動(dòng)跟蹤器模塊，包括圖像采集模塊、目標(biāo)檢測(cè)模塊、跟蹤偏移量計(jì)算模塊、偏移量轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊，圖像采集模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出存儲(chǔ)進(jìn)圖像儲(chǔ)存器中；目標(biāo)檢測(cè)模塊連接圖像存儲(chǔ)器，運(yùn)算處理生成各目標(biāo)的三維運(yùn)動(dòng)位置信息輸出至跟蹤偏移量計(jì)算模塊；跟蹤偏移量計(jì)算模塊輸出控制信號(hào)，連接偏移量轉(zhuǎn)換模塊；偏移量轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成角度偏移量；通信模塊將角度偏移量控制信號(hào)傳輸至攝像球機(jī)，并接收球機(jī)或云臺(tái)的控制指令。本發(fā)明本可廣泛用于智能交通、倉(cāng)庫(kù)、監(jiān)獄監(jiān)控、銀行安保等領(lǐng)域，所控制的球機(jī)或云臺(tái)水平最大跟蹤速度可達(dá)60度/秒，垂直最大跟蹤速度40度/秒，跟蹤穩(wěn)定性高，跟蹤靈敏。
文檔編號(hào)H04N7/18GK102223522SQ20111013224
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者傅清新, 李沖 申請(qǐng)人:杭州數(shù)爾電子有限公司