[发明专利]双摄像机自动协同多目标鹰眼观测系统及其观测方法

权利要求书

1.一种双摄像机自动协同多目标鹰眼观测系统，其特征在于包括硬件平台、广角摄像机、PTZ摄像机，处理机和多通道视频采集卡，所述的广角摄像机和PTZ摄像机位于所述的硬件平台上且位置相对固定不变，所述的PTZ摄像机经控制线与所述的处理机相连，所述的广角摄像机的图像和PTZ摄像机的图像经过所述的多通道视频采集卡和视频线进入所述的处理机并进行数据处理，根据数据处理结果所述的处理机对所述的PTZ摄像机实现在线协同控制。

2.权利要求1所述的双摄像机自动协同多目标鹰眼观测系统的观测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)采用静止广角摄像机和PTZ摄像机主从式结构，所述的广角摄像机和PTZ摄像机两台摄像机相对位置固定后，设定广角摄像机的重点监控区域、观测目标的类型和相应的感兴趣区域；通过标定，得到PTZ摄像机对准广角摄像机图像中重点监控区域内任一位置M(x，y)对应的要旋转角度(α，β)并存入所述的处理机形成查找表；

2)用改进的CodeBook的背景减法，从广角摄像机中检测前景目标，并对观测目标进行跟踪、数据关联和标识，选择特定目标；

3)对所选的特定目标，根据目标当前状态进行分类处理：

PTZ摄像机对快速运动的目标，根据目标的质心位置M(x，y)，所述的处理机根据所述的查找表得到对应要旋转角度(α，β)，驱动所述的PTZ摄像机旋转对准目标，并将所述的快速运动的目标进行缩放跟踪，获取合适大小的图像；

PTZ摄像机对慢速运动的目标，首先根据目标的质心位置M(x，y)，所述的处理机根据所述的查找表得到对应要旋转角度(α，β)，驱动所述的PTZ摄像机旋转对准目标，然后将慢速运动的目标一次放大至PTZ摄像机视野的四分之三，再定位目标的感兴趣区域，并随时将摄取的有关图像输入所述的处理机，该处理机根据感兴趣区域的位置M′(x，y)，驱动所述的PTZ摄像机旋转，将感兴趣区域置于所述的PTZ摄像机的图像中心，然后对该区域进行放大，获取清晰图像，存入所述的处理机。

3.根据权利要求2所述的观测方法，其特征在于所述的标定是在两台摄像机相对位置固定后，将所述的广角摄像机图像按网格划分，控制所述的PTZ摄像机旋转对准网格交点，记录网格交点的位置M(x，y)和PTZ摄像机对应的要旋转角度(α，β)，对非网格交点处做插值，建立对准广角摄像机中图像任一位置M(x，y)和PTZ摄像机对应的要旋转角度(α，β)存入所述的处理机，形成查找表。

4.根据权利要求2所述的观测方法，其特征在于所述的改进的CodeBook是指检测出codebook中的误检测区域并对其进行修正，在对codebook的背景模型更新过程中加入8-邻域部分。

5.根据权利要求2所述的观测方法，其特征在于所述的目标跟踪、数据关联和标识，所述目标跟踪是用卡尔曼滤波或粒子滤波算法预测目标下一时刻可能出现的区域；所述数据关联是指在预测区域检测到目标则认为是同一目标；所述标识是为目标分配唯一的标识符进行区分。

6.根据权利要求2所述的观测方法，其特征在于所述的选择目标是所述的处理机根据目标的标识或图像位置与处理机内设定的观测目标的类型和相应的感兴趣区域相比对，相似则选定为要跟踪检测的目标。

7.根据权利要求2所述的观测方法，其特征在于所述的快速运动目标，是指目标的质心位置变化范围较大，所述的缩放跟踪，是指根据目标的位置，通过PTZ摄像机的旋转对准目标，根据目标尺寸大小，调整PTZ摄像机的焦距，使目标的成像的大小有利于跟踪。

8.根据权利要求2所述的观测方法，其特征在于所述的慢速运动目标是指目标的质心位置变化范围较小；所述的定位感兴趣区域是指PTZ摄像机检测到特定目标的感兴趣区域，采用自动控制的技术对感兴趣区域进行锁定跟踪。