[发明专利]一种无人模型车的自动跟随控制系统及方法

权利要求书

1.一种无人模型车的自动跟随控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S101、以预设时间周期获取摄像装置拍摄的图像；

S102、根据所述摄像装置拍摄的图像，选定初始跟随目标；

S103、对所述摄像装置拍摄的图像进行分块处理；

S104、从所述图像分块后的每个图像区域中，选定中心像素作为所述图像区域的像素中心，并将所述图像区域的其他像素作为相邻像素；所述相邻像素到所述像素中心的距离相等；

S105、将所述每个图像区域的相邻像素进行数据标准化处理，获取所述图像区域的特征信息；

S106、将所述每个图像区域的特征信息归入到合成组中，获取所述图像的特征图像；

S107、将所述图像的特征图像与上一帧图像中的特征图像进行对比，判断所述初始跟随目标是否为跟随目标；

S108、如果是，则将所述初始跟随目标确定为跟随目标；

S109、根据所述图像获取所述跟随目标与所述摄像装置中心的相对位置，对所述摄像装置进行调整；

分块处理对应的公式为：

其中Q_i是所述摄像装置拍摄的第i帧图像的图像矩阵，Q_imn为所述第i帧图像的图像矩阵中第m行第n列的像素点，A_ipk为将所述第i帧图像的图像矩阵进行分块处理得到的分块矩阵中第p行第k列的块矩阵；

相应地，分块后的每个块矩阵中包含的特征信息的像素按照以下公式确定：

t_i11∈A_i11；t_i12∈A_i12；…t_i1k∈A_i1k；…t_ipk∈A_ipk；

其中t_i为第i帧图像的图像矩阵进行分块处理得到分块矩阵后对应的块矩阵里包含特征信息的像素，t_ipk为块矩阵里第p行第k列的特征信息的像素点；在t_i的基础上按照下述公式构成所述第i帧图像的特征矩阵：

其中T_i为第i帧图像的特征矩阵，令其与上一帧的特征矩阵利用如下方程进行对比，从而得出摄像装置的调整角度以及距离：

为了使摄像头更加准确的跟随目标，提取所述特征矩阵与上一帧的特征矩阵中的相同元素对应的坐标，再进行如下计算：

其中，θ为摄像装置应调整的角度，(m_j,i,n_j,i)为第i帧图像的特征矩阵中第j个相同元素对应的坐标，(a_j,i-1,b_j,i-1)为第i-1帧图像的特征矩阵中第j个相同元素对应的坐标,u为特征矩阵中的相同元素的总个数,L为摄像装置应调整的距离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预设时间周期为60ms，所述摄像装置以60ms一帧的预设时间周期拍摄图像。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤S102之前，所述方法还包括：对所述摄像装置拍摄的所述图像进行处理；具体步骤包括如下步骤：

获取所述图像中每个像素的光量值；

获取所述每个像素的光量值与向所述跟随目标照射时所获取的标准光量值的比值；

将所述比值与预设阈值进行比对；若所述比值大于所述预设阈值时，则判定所述像素为反常像素；若所述比值小于所述预设阈值时，则判定所述像素为正常像素；

根据所述反常像素相邻的正常像素的光量值，计算获取所述反常像素的标准光量值，将所述反常像素的光量值替换为所述标准光量值。