[发明专利]一种目标检测和跟踪方法及系统

说明书

本发明公开了一种目标检测和跟踪方法及系统，根据需要跟踪的目标，在一定高度的水平面上设置两台定位摄像机，使两台定位摄像机的视场相交，相交的部分覆盖所要监控的监控区域，同时还设置视场覆盖该监控区域的特写摄像机；标定设备根据设定的目标检测区域，通过标定目标位置与特写摄像机经纬度坐标，建立目标位置与特写摄像机经纬度坐标的映射关系；从而在定位摄像机检测到目标，获取目标位置后，特写摄像机根据建立的映射关系，获取目标位置对应的特写摄像机经纬度坐标，进行跟踪。本发明的方法及系统能够有效避免地面投影和复杂背景干扰，降低了系统成本。

技术领域

本发明属于视频监控技术领域，尤其涉及一种目标检测和跟踪方法及系统。

背景技术

目标检测和跟踪一直以来都是视频监控技术领域内的重要课题，通过对监控场景内的移动目标进行持续的跟踪拍摄，有利于获取对于移动目标的稳定清晰的视频图像，为安保提供强有力的技术支持。目前越来越多地应用在大型展览馆、会议厅以及其他重要场所，极大地节省了安保方面的人力物力，同时能够填补固定机位摄像头无法对移动目标进行跟踪拍摄的漏洞。

现有技术对目标进行检测和跟踪的视频监控方案，通常使用枪机与球机联动，枪机与球机监控同样的监控场景，枪机负责运动目标的检测，通过枪机画面坐标与球机经纬度坐标的映射关系，把枪机中运动目标的位置信息转换到球机上，球机根据运动目标的位置信息实时跟踪运动目标进行画面跟踪。

该方案目标检测和跟踪依靠的是单个枪机，易受目标的地面投影和复杂背景干扰，并且单目相机进行运动目标检测和跟踪，无法获取目标深度信息，因此枪机和球机需要在同一个地点安装，以实现枪机与球机的坐标关联。

作为对该方案的进一步改进，现有技术还推出了双目相机与球机联动的解决方案。现有双目相机一般安装于较高处，斜向下拍，利用标定后两个相机的视差来获取整个图像的深度信息，因此现有双目相机获取的是一个3D画面。然后利用3D画面与球机经纬度坐标复杂的映射关系，把3D画面中的运动目标位置信息转换到球机上，然后球机进行特写画面跟踪。

但是双目相机与球机联动的技术方案需要对双目相机进行精密的标定，该方案3D图像的计算性能消耗大。

发明内容

本发明的目的是提供一种目标检测和跟踪方法及系统，以避免上述现有技术方案的缺陷，极大地降低了目标地面投影以及复杂背景的干扰，算法简单，计算量非常小。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种目标检测和跟踪方法，所述方法包括：

根据需要跟踪的目标，在一定高度的水平面上设置两台定位摄像机，使两台定位摄像机的视场相交，相交的部分覆盖所要监控的监控区域，同时还设置视场覆盖该监控区域的特写摄像机；

根据设定的目标检测区域，通过标定目标位置与特写摄像机经纬度坐标，建立目标位置与特写摄像机经纬度坐标的映射关系；

定位摄像机检测目标，获取目标位置，特写摄像机根据建立的目标位置与特写摄像机经纬度坐标的映射关系，获取目标位置对应的特写摄像机经纬度坐标，进行跟踪。

其中，所述定位摄像机设置的高度与目标的高度相适应，所述定位摄像机水平放置，其拍摄的视频区域中心所在高度与所述定位摄像机设置的高度一致。

进一步地，所述目标检测区域是以定位摄像机拍摄的视频区域中心所在平面为基准，上下各一定范围的区域，所述通过标定目标位置与特写摄像机经纬度坐标，建立目标位置与特写摄像机经纬度坐标的映射关系，包括：

启动定位摄像机和特写摄像机，获取N对标定点；

根据获取的N对标定点的坐标，计算出目标位置与特写摄像机经纬度坐标的关系转换矩阵。