一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法及裝置，該方法包括：在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中；若不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度；根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動；在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率；根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。本發明根據運動目標的真實輪廓控制鏡頭轉動和變倍，使運動目標以適當比例居中顯示，獲得了更好的顯示效果，增強了用戶體驗。
【專利說明】一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及視頻監控【技術領域】，尤其涉及一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著視頻監控的廣泛應用，基于視頻的運動目標跟蹤技術也成為熱點。目前，運動目標跟蹤技術主要利用運動目標檢測算法檢測到運動目標后，在目標區域查找一個或者多個角點，然后對角點進行跟蹤，該技術方案由于跟蹤的是角點，只知道角點的坐標信息，無法精確表達目標框大小和形狀。而且，目前運動目標跟蹤技術根據跟蹤算法計算的結果控制鏡頭轉動，使運動目標出現在鏡頭拍攝的圖像內。此類運動目標跟蹤算法的跟蹤結果使得被跟蹤運動目標在圖像中的位置和大小不確定，當運動目標處于圖像邊緣附近或者離鏡頭很遠從而顯示很小時，不能自適應調整，使得運動目標視覺顯示效果不好，用戶體驗不佳。如果想獲取更好的跟蹤體驗效果，需要自適應調整跟蹤目標在圖像中的大小和變倍，而現有技術裝置的自適應變倍大多根據自身的仰角信息，而當仰角接近O度或者90度時，仰角計算存在誤差。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提供了一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法，該方法包括:
[0004]在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中；
[0005]若不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度；
[0006]根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動；
[0007]在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率；
[0008]根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
[0009]本發明還提供了 一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤處理方法，該方法包括:
[0010]在獲取一幀初始圖像后，檢測所述初始圖像中是否存在運動目標；
[0011]若存在，則獲取所述運動目標的初始輪廓信息和初始位置信息，其中，所述初始輪廓信息作為獲取下一幀圖像中所述運動目標真實輪廓信息的歷史輪廓信息，所述初始位置信息作為預測下一幀圖像中所述運動目標真實位置信息的歷史位置信息；
[0012]在獲取一幀圖像作為當前幀圖像后，根據所述當前幀圖像中所述運動目標的歷史位置信息，預測所述運動目標在當前幀圖像中的當前位置信息，其中，所述歷史位置信息為所述運動目標在上一幀圖像中的位置信息；
[0013]根據所述當前位置信息、所述運動目標的歷史輪廓信息以及所述當前幀圖像，獲取所述當前幀圖像中所述運動目標的真實輪廓信息，其中，所述歷史輪廓信息為所述運動目標在上一幀圖像中的輪廓信息；[0014]在獲取所述運動目標的真實輪廓信息后，判斷所述運動目標在當前圖像中是否居中；
[0015]若不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度；
[0016]根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動；
[0017]在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率；
[0018]根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
[0019]本發明還提供了一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置，該裝置包括:
[0020]居中判斷單元，用于在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中；
[0021]速度計算單元，用于若所述運動目標在所述圖像中不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度；
[0022]轉動控制單元，用于根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動；
[0023]倍率計算單元，用于在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率;
[0024]變倍控制單元，用于根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
[0025]本發明還提供了一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤處理裝置，該裝置包括:
[0026]目標檢測單元，用于在獲取一幀初始圖像后，檢測所述初始圖像中是否存在運動目標；
[0027]初始信息獲取單元，用于若存在所述運動目標，則獲取所述運動目標的初始輪廓信息和初始位置信息，其中，所述初始輪廓信息作為獲取下一幀圖像中所述運動目標真實輪廓信息的歷史輪廓信息，所述初始位置信息作為預測下一幀圖像中所述運動目標真實位置信息的歷史位置信息；
[0028]位置預測單元，用于在獲取一幀圖像作為當前幀圖像后，根據所述當前幀圖像中所述運動目標的歷史位置信息，預測所述運動目標在當前幀圖像中的當前位置信息，其中，所述歷史位置信息為所述運動目標在上一幀圖像中的位置信息；
[0029]真實輪廓獲取單元，用于根據所述當前位置信息、所述運動目標的歷史輪廓信息以及所述當前幀圖像，獲取所述當前幀圖像中所述運動目標的真實輪廓信息，其中，所述歷史輪廓信息為所述運動目標在上一幀圖像中的輪廓信息；
[0030]居中判斷單元，用于在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中；
[0031]速度計算單元，用于若所述運動目標在所述圖像中不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度；
[0032]轉動控制單元，用于根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動；
[0033]倍率計算單元，用于在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率;[0034]變倍控制單元，用于根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
[0035]本發明根據運動目標的真實輪廓控制鏡頭轉動和變倍，使運動目標以適當比例居中顯示，獲得了更好的顯示效果，增強了用戶體驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1是本發明一種實施方式中增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置的邏輯結構及其基礎硬件環境的示意圖。
[0037]圖2是本發明一種實施方式中增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法的流程圖。
[0038]圖3是本發明一種實施方式中鏡頭轉動和自適應變倍前跟蹤顯示示意圖。
[0039]圖4是本發明一種實施方式中鏡頭轉動和自適應變倍后跟蹤顯示示意圖。
[0040]圖5是本發明另一種實施方式中增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置的邏輯結構及其基礎硬件環境的示意圖。
[0041]圖6是本發明另一種實施方式中增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]以下結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0043]本發明提供一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置，以下以軟件實現為例進行說明，但是本發明并不排除諸如硬件或者邏輯器件等其他實現方式。如圖1所示，該裝置運行的硬件環境包括CPU、內存、非易失性存儲器以及其他硬件。該增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置作為一個邏輯層面的虛擬裝置，其通過CPU來運行。該裝置包括居中判斷單元、速度計算單元、轉動控制單元、倍率計算單元以及變倍控制單元。請參考圖2，該裝置的使用和運行過程包括以下步驟:
[0044]步驟101，居中判斷單元在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中；
[0045]步驟102，速度計算單元在所述運動目標不居中時，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度；
[0046]步驟103，轉動控制單元根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動；
[0047]步驟104，倍率計算單元在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率；
[0048]步驟105，變倍控制單元根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
[0049]本發明通過提取運動目標的真實輪廓，并根據該輪廓信息控制鏡頭轉動及變倍顯示，使運動目標以適當的比例居于圖像中部，獲得更好的跟蹤顯示效果，其具體實施過程如下。
[0050]通過對視頻圖像的信息處理，提取圖像中運動目標的輪廓信息。在根據該輪廓信息進行變倍顯示之前，需判斷所述運動目標是否居于圖像中部，若不居中，則需控制鏡頭轉動使運動目標居中，進而對居中的運動目標進行變倍顯示。
[0051]本發明通過判斷運動目標與圖像中心點的距離是否超出預設閾值，來確定運動目標是否居中。具體判斷過程為:
[0052]假設圖像中心點坐標為(X，Y)，運動目標在圖像中的坐標為(ObjX，ObjY)，則
[0053]ABS (X-ObjX) < = MaxDX 公式(I)
[0054]ABS (Y-ObjY) < = MaxDY 公式(2)
[0055]其中，
[0056]MaxDX為水平方向上的預設閾值；
[0057]MaxDY為豎直方向上的預設閾值。
[0058]如果同時滿足，則運動目標在圖像中心點的預設區域內，則認為該運動目標居中；否則不居中，需控制鏡頭轉動。
[0059]在確定所述運動目標不居中后，通過計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度控制鏡頭轉動，以獲得運動目標居中顯示的效果。
[0060]為了更加清晰完 整地顯示運動目標，在運動目標居中后，根據該運動目標的真實輪廓，獲取該真實輪廓的外接矩形，并根據該外接矩形，計算鏡頭變倍倍率，進而控制鏡頭對運動目標進行變倍顯示，獲得適當比例的顯示效果。
[0061]在計算鏡頭的轉動速度時，目前現有計算方法只考慮運動目標與鏡頭所處球面空間的距離，而沒有考慮目標運動速度。本發明進一步考慮了運動目標的運動速度這個因素，能夠更好的適應不同運動速度的目標跟蹤。具體計算過程如下:
[0062]V = F*D* β 公式(3)
[0063]其中，
[0064]F為運動目標的運動速度；
[0065]D為鏡頭所處球面空間坐標與運動目標所處球面空間坐標之間的距離；
[0066]β為調節因子；
[0067]V為鏡頭轉動速度。
[0068]β是通過多個場景實際測試得到的最佳值。鏡頭的轉動包括經度和緯度兩個方向上的轉動，均采用公式(3)計算。
[0069]在計算前，首先建立球面坐標系。該球面坐標系以鏡頭為球面空間的中心，水平面為緯度的O度，向上為負角度，向下為正角度，緯度的取值范圍為【-90度~90度】，實際鏡頭不會往上仰太大，可達到的緯度范圍為【_5度~90度】，經度的取值范圍為【O度~360度】，經度O度為機芯馬達的起始設置位置。
[0070]運動目標的運動速度F根據預設時長內運動目標移動的距離計算。該預設時長可根據實際測試結果得到。時間太長，跟蹤控制不及時，目標容易出畫面；時間太短，運動速度不準確。
[0071]初始跟蹤時，把畫面上目標點(運動目標輪廓外接矩形的中心點)的坐標投射到球面空間上的全局經緯度，初始經度為LongitudeO，初始緯度為LatitudeO。跟蹤預設時長后，把畫面上目標點的坐標投射到球面空間上的全局經緯度，結束經度為Longitudel，結束諱度為 Latitudel。
[0072]計算運動目標經度方向的運動速度F_Longitude為:[0073]F_Longitude = (Longitudel-LongitudeO)/T 公式(4)
[0074]運動目標緯度方向的運動速度F_Latitude為:
[0075]F_Latitude = (Latitudel-LatitudeO)/T 公式(5)
[0076]其中，T為預設時長，運動速度單位為度/秒。
[0077]計算鏡頭所處球面空間坐標與當前運動目標所處球面空間坐標之間的距離D，具體計算過程如下。
[0078]獲取當前鏡頭所處球面空間坐標，經度為LongitudeC，緯度為LatitudeC。把畫面上目標點的坐標，投射到球面空間上的全局經緯度，經度為LongitudeD，緯度為LatitudeD0
[0079]則經度方向的距離D_Longitude為:
[0080]D_Longitude = ABS (LongitudeD-LongitudeC)公式(6)
[0081]如果該值大于某一預設值(該預設值可以比較隨意，用于判斷異常)，例如，預設值為200，也就是當兩個經度值分別位于O度的兩側時，從最短距離方向轉動，則經度方向的距離D_Longitude可更新為:
[0082]D_Longitude = 360-ABS (LongitudeD-LongitudeC)公式(7)
[0083]緯度方向的距離D_Latitude為:
[0084]D_Latitude = ABS (LatitudeD-LatitudeC)公式(8)
[0085]將上述計算結果分別代入公式(3)，得到鏡頭在經度和緯度方向的轉動速度如下。
[0086]鏡頭在經度方向的轉動速度V_Longitude為:
[0087]V_Longitude = F_Longitude*D_Longitude* δ 公式(9)
[0088]其中，δ為經度方向調節因子，可根據實際的測試效果調節鏡頭在經度方向的轉動速度。
[0089]鏡頭在緯度方向的轉動速度V_Latitude為:
[0090]V_Latitude = F_Latitude*D_Latitude* Y 公式(10)
[0091]其中，Y為緯度方向調節因子，可根據實際的測試效果調節鏡頭在緯度方向的轉動速度。
[0092]通過公式(9)與公式(10)可看出，鏡頭的轉動速度正比于運動目標的運動速度，正比于鏡頭與運動目標之間的距離。
[0093]鏡頭根據上述計算的轉動速度，分別在經度和緯度方向轉動，使運動目標處于圖像的居中位置，為變倍調節做準備。
[0094]在確認運動目標居中后，根據運動目標的輪廓信息，獲取該輪廓信息的外接矩形，并根據該外接矩形，計算鏡頭的變倍倍率，使運動目標在圖像中達到合理大小，具體計算過程為:
[0095]SclD = SclOMIN(ImgW/ObjW，ImgH/0bjH)*a 公式(11)
[0096]其中，
[0097]ImgW為圖像的寬；
[0098]ImgH為圖像的高；
[0099]Objff為運動目標真實輪廓的外接矩形的寬；
[0100]ObjH為運動目標真實輪廓的外接矩形的高；[0101]SclC為鏡頭的當前變倍倍率；
[0102]α為調節因子；
[0103]SclD為鏡頭的目標變倍倍率。
[0104]在實際應用中，α —般為0.4?0.8。該調節因子用于控制目標在畫面中顯示的比例，可以通過用戶界面設置。鏡頭變倍倍率的計算根據圖像的寬、高與運動目標外接矩形對應寬、高的比例，選取兩個比例中的最小值作為鏡頭變倍倍率計算的依據。這是由于對應邊的比例越小，則說明運動目標在該方向上的尺寸越接近于圖像的尺寸，因此，根據該方向計算的變倍倍率才不會導致變倍后運動目標超出圖像范圍。
[0105]通過上述方法計算的鏡頭目標變倍倍率與鏡頭當前的變倍倍率相同時，無需控制鏡頭變倍，若不同，則下發該目標倍率，控制鏡頭變倍，使運動目標在圖像中達到合理大小。
[0106]如圖3所示,該圖像為鏡頭轉動和變倍前的運動目標圖像，圖4為鏡頭轉動和變倍后的運動目標圖像。可見，通過轉動和變倍處理后的圖像，運動目標顯示更加突出，便于用戶觀察。
[0107]上述對鏡頭轉動速度以及變倍倍率的計算均基于提取的運動目標輪廓信息，本發明采用GVF_Snake (gradient vector flow snake,梯度矢量流主動輪廓線)輪廓跟蹤算法，提取運動目標的真實輪廓。GVF_Snake輪廓跟蹤算法具有魯棒性強的特點，適用于運動目標跟蹤。
[0108]在提取運動目標的邊緣輪廓信息時，若邊緣輪廓提取失敗，說明運動目標的邊緣信息不明顯，此時，可以根據運動目標的顏色信息獲得運動目標的大致輪廓。本發明在使用GVF_Snake 算法提取輪廓信息失敗后，米用 Camshift (Continuously Adaptive Mean-SHIFT,連續自適應均值漂移)算法跟蹤圖像目標區域內的顏色信息，該顏色信息剛好與邊緣輪廓信息互補。Camshift跟蹤能自適應調整目標區域大小，獲取的輪廓是橢圓形的，與運動目標輪廓存在一定的差異，將此輪廓信息輸出顯示，并將此輪廓信息與通過該算法得到的位置信息作為后續計算的基礎，不會影響后續使用GVF_Snake算法跟蹤。
[0109]本發明還提供一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤處理裝置，以下以軟件實現為例進行說明，但是本發明并不排除諸如硬件或者邏輯器件等其他實現方式。如圖5所示，該裝置運行的硬件環境包括CPU、內存、非易失性存儲器以及其他硬件。該增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置作為一個邏輯層面的虛擬裝置，其通過CPU來運行。該裝置包括目標檢測單元、初始信息獲取單元、位置預測單元、真實輪廓獲取單元、居中判斷單元、速度計算單元、轉動控制單元、倍率計算單元以及變倍控制單元。請參考圖6，該裝置的使用和運行過程包括以下步驟:
[0110]步驟201，目標檢測單元在獲取一幀初始圖像后，檢測所述初始圖像中是否存在運動目標；
[0111]步驟202，初始信息獲取單元在存在所述運動目標時，獲取所述運動目標的初始輪廓信息和初始位置信息，其中，所述初始輪廓信息作為獲取下一幀圖像中所述運動目標真實輪廓信息的歷史輪廓信息，所述初始位置信息作為預測下一幀圖像中所述運動目標真實位置信息的歷史位置信息；
[0112]步驟203，位置預測單元在獲取一幀圖像作為當前幀圖像后，根據所述當前幀圖像中所述運動目標的歷史位置信息，預測所述運動目標在當前幀圖像中的當前位置信息，其中，所述歷史位置信息為所述運動目標在上一幀圖像中的位置信息；
[0113]步驟204，真實輪廓獲取單元根據所述當前位置信息、所述運動目標的歷史輪廓信息以及所述當前幀圖像，獲取所述當前幀圖像中所述運動目標的真實輪廓信息，其中，所述歷史輪廓信息為所述運動目標在上一幀圖像中的輪廓信息；
[0114]步驟205，居中判斷單元在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中；
[0115]步驟206，速度計算單元在所述運動目標不居中時，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度；
[0116]步驟207，轉動控制單元根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動；
[0117]步驟208，倍率計算單元在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率；
[0118]步驟209，變倍控制單元根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
[0119]本發明在對運動目標進行初始檢測時，通過混合高斯模型進行檢測。若檢測到該運動目標，則根據運動目標的檢測框，采用DFAC (Dual-Front Active Contour,雙前沿活動輪廓模型算法)方法進行初始輪廓提取。DFAC方法結合邊緣和區域信息，具有魯棒、計算速度較快的特點，適合于目標初始輪廓的提取。
[0120]在后續運動目標的跟蹤過程中，根據采集的當前幀圖像中運動目標在上一幀圖像中的位置信息，預測該運動目標在當前幀圖像中的當前位置信息。本發明采用KalmanFilter (卡爾曼濾波器)預測運動目標在當前巾貞圖像中的位置信息。Kalman Filter是一個高效的遞歸濾波器，它可以實現從一系列的噪聲測量中，估計動態系統的狀態。目標位置預測普遍采用Kalman Filter。
[0121]在得到預測的運動目標在當前幀圖像中的位置信息后，根據該當前位置信息、運動目標在上一幀圖像中的輪廓信息以及采集的當前幀圖像，計算當前幀圖像中所述運動目標的真實輪廓。本發明采用GVF_Snake (gradient vector flow snake,梯度矢量流主動輪廓線)輪廓跟蹤算法，計算運動目標的邊緣輪廓信息以及位置信息，該位置信息作為對下一幀圖像中運動目標位置信息的預測依據。GVF_Snake輪廓跟蹤算法具有魯棒性強的特點，適用于運動目標跟蹤。
[0122]在獲得運動目標的真實輪廓后，根據該輪廓信息顯示跟蹤框，同時，根據該輪廓信息控制鏡頭轉動及變倍顯示，使運動目標以適當的比例居于圖像中部，獲得更好的跟蹤顯示效果，其具體實施過程已在增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置中介紹，在此不再贅述。
[0123]通過上述處理過程，實現了根據運動目標的輪廓信息顯示跟蹤框，同時，根據運動目標的輪廓信息進行鏡頭的轉動和變倍，避免了仰角在接近O度或者90度時計算變倍倍率的誤差，使運動目標以適當的比例居于圖像中部顯示，提高了跟蹤算法的精確度，獲得了更好的體驗效果。
[0124]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤方法，其特征在于，該方法包括: 在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中； 若不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度； 根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動； 在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率； 根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于: 所述轉動速度具體計算過程為:
V = F氺D氺β 其中， F為運動目標的運動速度； D為鏡頭所處球面空間坐標與運動目標所處球面空間坐標之間的距離； β為調節因子； V為鏡頭轉動速度。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于: 所述鏡頭變倍倍率具體計算過程為:
SclD = SclOMIN(ImgW/ObjW，ImgH/ObjH)*a
其中， ImgW為圖像的寬； ImgH為圖像的聞； Objff為運動目標真實輪廓的外接矩形的寬； ObjH為運動目標真實輪廓的外接矩形的高； SclC為鏡頭的當前變倍倍率； a為調節因子； SclD為鏡頭的目標變倍倍率。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于: 根據輪廓跟蹤算法獲取所述運動目標的真實輪廓，若獲取失敗，則根據所述運動目標的顏色信息獲取所述運動目標的真實輪廓。
5.一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤處理方法，其特征在于，該方法包括: 在獲取一幀初始圖像后，檢測所述初始圖像中是否存在運動目標； 若存在，則獲取所述運動目標的初始輪廓信息和初始位置信息，其中，所述初始輪廓信息作為獲取下一幀圖像中所述運動目標真實輪廓信息的歷史輪廓信息，所述初始位置信息作為預測下一幀圖像中所述運動目標真實位置信息的歷史位置信息； 在獲取一幀圖像作為當前幀圖像后，根據所述當前幀圖像中所述運動目標的歷史位置信息，預測所述運動目標在當前幀圖像中的當前位置信息，其中，所述歷史位置信息為所述運動目標在上一幀圖像中的位置信息； 根據所述當前位置信息、所述運動目標的歷史輪廓信息以及所述當前幀圖像，獲取所述當前幀圖像中所述運動目標的真實輪廓信息，其中，所述歷史輪廓信息為所述運動目標在上一幀圖像中的輪廓信息； 在獲取所述運動目標的真實輪廓信息后，判斷所述運動目標在當前圖像中是否居中； 若不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度； 根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動； 在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率； 根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
6.一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤裝置，其特征在于，該裝置包括: 居中判斷單元，用于在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中； 速度計算單元，用于若所述運動目標在所述圖像中不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方向的轉動速度； 轉動控制單元，用于根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動； 倍率計算單元，用于在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率； 變倍控制單元，用于根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于: 所述速度計算單元計算所述轉動速度的具體過程為:
V = F氺D氺β 其中， F為運動目標的運動速度； D為鏡頭所處球面空間坐標與運動目標所處球面空間坐標之間的距離； β為調節因子； V為鏡頭轉動速度。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于: 所述倍率計算單元計算所述鏡頭變倍倍率的具體過程為:
SclD = SclOMIN(ImgW/ObjW，ImgH/ObjH)*a
其中， ImgW為圖像的寬； ImgH為圖像的聞； Objff為運動目標真實輪廓的外接矩形的寬； ObjH為運動目標真實輪廓的外接矩形的高； SclC為鏡頭的當前變倍倍率； a為調節因子； SclD為鏡頭的目標變倍倍率。
9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，在所述居中判斷單元之前，還包括: 輪廓獲取單元，用于根據輪廓跟蹤算法獲取所述運動目標的真實輪廓，若獲取失敗，則根據所述運動目標的顏色信息獲取所述運動目標的真實輪廓。
10.一種增強用戶體驗的運動目標自動跟蹤處理裝置，其特征在于，該裝置包括: 目標檢測單元，用于在獲取一幀初始圖像后，檢測所述初始圖像中是否存在運動目標； 初始信息獲取單元，用于若存在所述運動目標，則獲取所述運動目標的初始輪廓信息和初始位置信息，其中，所述初始輪廓信息作為獲取下一幀圖像中所述運動目標真實輪廓信息的歷史輪廓信息，所述初始位置信息作為預測下一幀圖像中所述運動目標真實位置信息的歷史位置信息； 位置預測單元，用于在獲取一幀圖像作為當前幀圖像后，根據所述當前幀圖像中所述運動目標的歷史位置信息，預測所述運動目標在當前幀圖像中的當前位置信息，其中，所述歷史位置信息為所述運動目標在上一幀圖像中的位置信息； 真實輪廓獲取單元，用于根據所述當前位置信息、所述運動目標的歷史輪廓信息以及所述當前幀圖像，獲取所述當前幀圖像中所述運動目標的真實輪廓信息，其中，所述歷史輪廓信息為所述運動目標在上一幀圖像中的輪廓信息； 居中判斷單元，用于在獲取圖像中運動目標真實輪廓后，判斷所述運動目標在所述圖像中是否居中； 速度計算單元，用于若所述運動目標在所述圖像中不居中，則分別計算鏡頭在球面空間經度方向和緯度方 向的轉動速度； 轉動控制單元，用于根據所述計算得到的轉動速度控制鏡頭轉動； 倍率計算單元，用于在所述鏡頭轉動使所述運動目標居于圖像中部后，根據所述運動目標的真實輪廓，獲取所述真實輪廓的外接矩形，并根據所述外接矩形，計算鏡頭變倍倍率； 變倍控制單元，用于根據所述計算得到的鏡頭變倍倍率控制所述鏡頭對所述運動目標進行變倍顯示。
【文檔編號】G06T7/20GK104021571SQ201410244461
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】呂春旭 申請人:浙江宇視科技有限公司