[发明专利]一种基于机器视觉的图像追踪定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的图像追踪定位方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

步骤S01：将拍摄得到的前一帧的灰度图像与当前帧的灰度图像进行帧间差分，获得帧差图像；

步骤S02：对帧差图像用第一内核进行形态学腐蚀，得到腐蚀后的图像，用第二内核对腐蚀后的图像进行形态学膨胀，获得了膨胀后的帧差图像；

步骤S03：检测膨胀后的帧差图像中所有的外轮廓，得到一系列连续轮廓，取其中最大的轮廓，作为检测出来的运动目标；

步骤S04：取最大的轮廓的外接矩形中心，用坐标转移矩阵对外接矩形中心进行坐标转换，得到所需移动位置；用变焦转移矩阵对外接矩形中心进行转换，得到变焦系数；

步骤S05：将前一帧的灰度图像替换为当前帧的灰度图像，重复步骤S01；

于步骤S04中，所述的坐标转移矩阵M和变焦转移矩阵S是通过对全景摄像头和云台摄像头进行标定产生，具体包括如下步骤：

步骤S41，选取全景摄像头的图像跟踪区域的四个顶点，分别为p_c1(x₁，y₁)，p_c2(x₂，y₂)，p_c3(x₃，y₃)，p_c4(x₄，y₄)；

步骤S42，调整云台摄像头的拍摄位置，分别将拍摄焦点对准p_c1，p_c2，p_c3，p_c4，获得对应这四个点的云台拍摄位置p_m1(V₁，w₁)，p_m2(V₂，w₂)，P_m3(V₃，w₃)，p_m4(V₄，w₄)和变焦系数β₁，β₂，β₃，β₄；

步骤S43，将图像跟踪区域的四个顶点p_c1(x₁，y₁)，p_c2(x₂，y₂)，p_c3(x₃，y₃)，p_c4(x₄，y₄)和这四个点的云台拍摄位置p_m1(V₁，w₁)，P_m2(V₂，w₂)，p_m3(v₃，w₃)，p_m4(v₄，w₄)代入如下透视变换公式：

可得到线性方程组，求解可得坐标转移矩阵的值；

将变焦系数β₁，β₂，β₃，β₄和图像跟踪区域的四个顶点pc₁(x₁，y₁)，p_c2(x₂，y₂)，p_c3(x₃，y₃)，p_c4(x₄，y₄)代入如下变换公式：

可得到线性方程组，求解可得变焦转移矩阵S＝[s₁ s₂ s₃]的值。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的图像追踪定位方法，其特征在于，于步骤S01中，所述的进行帧间差分，具体如下：

其中，I_d(x，y)为帧差图像；thr为差分阈值；abs为取绝对值。