[发明专利]一种目标检测和跟踪方法及系统

摘要

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。

主权项

1.一种目标检测和跟踪方法，其特征在于，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；所述目标位置的坐标采用角度表示为(α，β)，其中α、β分别为目标位置相对两个定位摄像机连线与两个定位摄像机连线的夹角；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；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，上下各预定范围的区域，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；所述根据获取的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，包括：根据N对标定点的坐标构建目标位置矩阵PT1和对应于目标位置矩阵PT1的特写摄像机经纬度坐标矩阵PT2；根据PT1和PT2构建两者的关系矩阵A，A＝[PT1(:,1)PT1(:,2)ones(N,1)zeros(N,1)zeros(N,1)zeros(N,1)‑PT2(:,1).*PT1(:,1)‑PT2(:,1).*PT1(:,2)；zeros(N,1)zeros(N,1)zeros(N,1)PT1(:,1)PT1(:,2)ones(N,1)‑PT2(:,2).*PT1(:,1)‑PT2(:,2).*PT1(:,2)]，以及构建目标向量b＝[PT2(:,1)；PT2(:,2)]；根据所述关系矩阵A和目标向量b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x，x＝inv(A'*A)*A'*b；其中A'为A的转置矩阵；所述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，计算公式如下：LOi＝(x(:1)*αi+x(:2)*βi+x(:3))/(x(:7)*αi+x(:8)*βi+1)LAi＝(x(:4)*αi+x(:5)*βi+x(:6))/(x(:7)*αi+x(:8)*βi+1)其中，(αi，βi)为目标位置坐标，(LOi，LAi)为特写摄像机的经纬度坐标，ones()表示全1的矩阵，zeros()表示全0的矩阵。