[发明专利]运动目标实时检测跟踪系统及方法

权利要求书

1.运动目标实时检测跟踪系统，其特征是，包括：检测设备；

所述检测设备与云台连接，所述云台上搭载摄像头，所述摄像头将采集的图像存储到存储器中，所述存储器与检测设备连接；

所述检测设备，用于对摄像头采集的图像进行处理，完成摄像头的自动对焦；所述检测设备，还用于对摄像头采集的图像进行处理，完成运动目标的实时检测跟踪。

2.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述对摄像头采集的图像进行处理，完成摄像头的自动对焦；是通过sort多目标跟踪算法来完成。

3.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述对摄像头采集的图像进行处理，完成运动目标的实时检测跟踪；是通过yolov3深度学习算法来完成。

4.如权利要求1所述的系统，其特征是，检测设备的MPSoC芯片的PS端从存储器中读取由摄像头拍摄的图像，将读取的图像传输给PL端；PL端对图像进行预处理，之后PL端将预处理后的图像通过AXI总线发送到PL端的深度学习处理器DPU进行卷积处理，然后将卷积处理结果发送到PS端；

PS端接收PL端发送的处理结果，PS端对结果进行处理得到检测框，并根据检测框进行初始化操作，预测目标的运动轨迹，得到跟踪框；

联合检测框和跟踪框，得到最终的目标框，根据最终的目标框的坐标信息生成控制指令，将生成的控制指令发送给云台，控制云台带动摄像头转动，并进行下一个视角的图像拍摄。

5.如权利要求4所述的方法，其特征是，系统通电开始工作后，摄像头根据自动对焦算法完成自动对焦；具体步骤包括：

图像色度空间转换，将采集的图像由RGB图像转换为灰度图；

利用sobel边缘检测算法对灰度图像进行边缘检测，得到边缘检测图像；计算边缘检测图像的平均灰度值，记meanValue；

判断当前图像是否为首帧图像，若是首帧图像，则控制摄像头进行转动；若不是首帧图像，则将当前图像与前一帧图像的平均灰度值进行对比：

如果当前图像平均灰度值小于前一帧的平均灰度值，则表示摄像头转动方向错误，图像会越来越模糊，控制摄像头朝相反方向转动；

如果当前图像平均灰度值大于前一帧的平均灰度值，则控制摄像头继续转动；

经过N次迭代转动，得到最优图像；其中N为设定值，N为正整数。

6.如权利要求4所述的方法，其特征是，根据目标跟踪算法对检测框进行初始化操作，预测目标的运动轨迹，得到跟踪框；联合检测框和跟踪框，得到最终的目标框；具体步骤包括：

判断检测框所在的图像是否为首帧图像；若为首帧图像，则根据检测框，创建卡尔曼跟踪器；否则，根据卡尔曼滤波器预测下一帧图像中待检测跟踪对象的位置；

计算检测框与跟踪框的交并比IOU；

当检测框与跟踪框的交并比IOU大于设定阈值时，表示检测框与跟踪框中的目标为同一个目标，则利用匈牙利算法对检测框和跟踪框进行线性分配得到匹配的组合；

判断是否得到匹配的组合，如果得到匹配的组合，则根据匹配的结果更新卡尔曼跟踪器，否则不更新；

判断检测框中是否出现新的目标，如果检测框中出现新的目标，且连续M帧均有新的目标，则初始化1个新的卡尔曼跟踪器，进入下一帧的跟踪；否则不更新，认为此目标不可靠，进入下一帧的跟踪；

将得到的匹配组合即为最终的目标框。

7.运动目标实时检测跟踪方法，其特征是，包括：

系统通电开始工作后，摄像头根据自动对焦算法完成自动对焦；

摄像头对待检测跟踪对象进行视频采集，将获得的待检测跟踪对象的图像存储到存储器中；

检测设备对存储器中的图像进行处理，得到待检测跟踪对象的跟踪结果。