[发明专利]目标跟踪方法、系统及电子设备

说明书

本发明提供了一种目标跟踪方法、系统及电子设备，涉及数字图像技术领域，该方法首先从光电吊舱的相机中获取待识别图像，并按照预设的分区规则确定待识别图像的跟踪区和缓冲区；在稳像机构对目标进行跟踪时，实时计算目标与跟踪区以及缓冲区的位置关系；其中，当目标位于缓冲区时跟踪控制回路暂停工作，图像处理跟踪算法继续运行，实现后续帧图像上目标的跟踪；当目标位于跟踪区时，根据目标的运动轨迹实时计算稳像机构跟踪目标时所需的角速度矢量，并根据角速度矢量控制稳像机构对目标持续跟踪。该方法可根据稳像机构跟踪目标时的实时角速度以及补偿角速度确定的角速度矢量来对稳像机构进行控制，能很好地消除吊舱在目标跟踪过程中的振荡现象。

技术领域

本发明涉及数字图像技术领域，尤其是涉及一种目标跟踪方法、系统及电子设备。

背景技术

没有运动反馈装置的静止摄像机只能够观察视野范围内目标的运动情况，而光电吊舱上搭载的摄像机，在稳像机构的运动下可以获得目标的清晰图像并跟踪拍摄运动目标，其实现目标实时跟踪的效果很大程度上取决于稳像机构的运动控制算法。在执行目标跟踪任务时，运动目标突然转向容易导致吊舱稳像机构发生运动过冲，而在目标做小范围往复运动时，稳像机构会产生振荡现象。

发明内容

为了解决光电吊舱在跟踪运动突变目标以及做小范围往复运动的目标时，存在运动过冲及振荡现象的问题，本发明提供一种目标跟踪方法、系统及电子设备，该方法通过对图像坐标进行分区以及计算稳像机构的视场角,来确定稳像机构跟踪目标时所需的实时角速度；并根据目标的运动轨迹确定稳像机构跟踪目标时所需的补偿角速度；并通过实时角速度以及补偿角速度确定角速度矢量来对稳像机构进行控制。这种方法所需的光电吊舱硬件参数少，调试便捷，通用性好，能很好地消除吊舱在目标跟踪过程中的过冲和振荡现象。

第一方面，本发明实施例提供了一种目标跟踪方法，该方法应用于光电吊舱中，包括：

从光电吊舱的相机中获取待识别图像，并按照预设的分区规则确定待识别图像的跟踪区和缓冲区；缓冲区位于待识别图像的中心区域，跟踪区包围着缓冲区；

在光电吊舱的稳像机构对目标进行跟踪时，实时计算目标与跟踪区以及缓冲区的位置关系；其中，当目标位于缓冲区时，跟踪控制回路暂停工作，图像处理跟踪算法继续运行，实现后续帧图像上目标的跟踪；

当目标位于跟踪区时，根据目标的运动轨迹实时计算稳像机构跟踪目标时所需的角速度矢量，并根据角速度矢量控制稳像机构对目标进行持续跟踪。

在一些实施方式中，根据目标的运动轨迹实时计算稳像机构跟踪目标时所需的角速度矢量，包括：

根据目标的运动轨迹以及稳像机构的视角场，确定稳像机构跟踪目标时所需的实时角速度；

根据目标的中心点速度，确定稳像机构跟踪目标时所需的补偿角速度；

根据实时角速度以及补偿角速度，确定角速度矢量。

在一些实施方式中，根据目标的运动轨迹以及稳像机构的视角场，确定稳像机构跟踪目标时所需的实时角速度的步骤，包括：

计算目标的中心点的像素坐标与待识别图像的中心点坐标的像素差值；

根据光电吊舱的相机参数确定光电吊舱的视角场，并根据光电吊舱的稳像机构确定光电吊舱的缓冲系数；

根据像素差值、视角场以及缓冲系数，确定实时角速度。

在一些实施方式中，根据像素差值、视角场以及缓冲系数，确定实时角速度的步骤，通过以下算式计算得到：