CN111914739A - 智能跟随方法、装置、终端设备和可读存储介质 - Google Patents

智能跟随方法、装置、终端设备和可读存储介质 Download PDF

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孙华柱
刘熙桐
杨帆
王维才
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Abstract

本发明实施例公开了智能跟随方法、装置、终端设备和可读存储介质，该方法包括获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；根据所述第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离；当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。本技术方案将获取的目标图像的第一中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标，实现将摄像装置获取的图像显示在显示屏幕的中心区域，无需利用需要机械旋转装置的硬件云台，避免了硬件云台旋转时带来的震动、噪音等影响。

Description

智能跟随方法、装置、终端设备和可读存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种智能跟随方法、装置、终端设备和可读存储介质。
背景技术
传统智能云台在控制电压(云台控制器输出的电压)的作用下，控制具有转向功能的转向装置做水平和垂直转动，使摄像机能在大范围内对准并摄取所需要的观察目标，利用机械手段实现摄像机根据观察目标的移动方向进行转动，以扩大摄像机的观察视角。利用机械手段控制转向装置做水平和垂直转动，不仅容易产生画面抖动问题，造成获取的图像模糊，而且转向装置的使用寿命有限，造成资源浪费。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出一种智能跟随方法、装置、终端设备和可读存储介质。
本发明的一个实施例提出一种智能跟随方法，该方法包括：
获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；
根据所述第一中心坐标与所述显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离；
当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
进一步的，所述获取当前帧中目标图像的第一中心坐标，包括：
对所述当前帧中的所述目标图像进行人脸识别；
若所述目标图像包括人脸图像，利用人脸框对所述人脸图像进行标注，并将所述人脸框的中心位置作为所述第一中心坐标。
进一步的，所述移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心，包括：
在移动过程中，实时监测在预设移动方向上所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的动态距离；
根据所述动态距离确定移动速度；
根据所述预设移动方向和所述移动速度移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
进一步的，所述预设移动方向包括横向移动和/或竖向移动；
在所述预设移动方向为横向移动时：
在移动过程中，实时监测所述目标图像的中心横坐标与所述显示屏幕的中心横坐标之间的横向动态距离；
根据所述横向动态距离确定横向移动速度；
根据所述横向移动速度移动所述目标图像以使所述目标图像的中心横向移动至所述显示屏幕的中心横坐标对应位置；
在所述预设移动方向为竖向移动时：
在移动过程中，实时监测所述目标图像的中心纵坐标与所述显示屏幕的中心纵坐标之间的竖向动态距离；
根据所述竖向动态距离确定竖向移动速度；
根据所述竖向移动速度移动所述目标图像以使所述目标图像的中心竖向移动至所述显示屏幕的中心纵坐标对应位置。
进一步的，所述根据所述动态距离确定移动速度，包括：
获取摄像装置的分辨率；
根据所述分辨率和所述动态距离确定所述移动速度。
上述根据所述动态距离确定移动速度，包括：
获取摄像装置的视场角；
根据所述视场角和所述动态距离确定所述移动速度。
本发明的另一个实施例提供一种智能跟随装置，该装置包括：
获取模块，用于获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；
计算模块，用于根据所述第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离；
移动模块，用于当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
进一步的，所述获取模块，包括：
识别单元，用于对所述当前帧中的所述目标图像进行人脸识别；
确定单元，用于若所述目标图像包括人脸图像，则将人脸图像中鼻尖位置作为所述目标图像的第一中心坐标。
本发明的实施例涉及一种终端设备，包括存储器、处理器和摄像装置，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述终端设备能执行本发明的实施例涉及的智能跟随方法，所述摄像装置用于获取目标图像。
本发明的实施例涉及一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行本发明的实施例涉及的智能跟随方法。
本发明通过获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；根据所述第一中心坐标与所述显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离；当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。本发明的技术方案将获取的目标图像的第一中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标，实现将摄像装置获取的图像显示在显示屏幕的中心区域，无需利用需要机械旋转装置的硬件云台，避免了硬件云台旋转时带来的震动、噪音等影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本发明实施例提供一种智能跟随方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提供一种智能跟随方法的跟随过程示意图；
图3示出了本发明实施例提供另一种智能跟随方法的流程示意图；
图4示出了本发明实施例提供一种智能跟随装置的流程示意图。
主要元件符号说明：
1-智能跟随装置；100-获取模块；200-计算模块；300-移动模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。
本申请的技术方案的适用场景包括用户通过带有摄像头的终端设备进行视频录制的情景和/或小动物通过带有摄像头的终端设备进行视频录制的情景，帮助用户和/或小动物在自行进行视频录制时，无需任何辅助的机械设备，即可实现用户和/或小动物的图像在显示屏幕的中间位置。区别于利用机械性硬件云台实现终端设备跟随用户和/或小动物的移动而移动，本申请的技术方案主要利用软件能力和AI识别技术，突破摄像头广角局限，以达到用户和/或小动物在屏幕前垂直或左右移动时，完成可视角度的最大获取能力，产生平滑跟随的效果，使用户和/或小动物一直处于屏幕正中央，避免了硬件云台旋转时带来的震动、噪音、使用寿命等问题。
实施例1
本实施例，参见图1，示出了一种智能跟随方法包括以下步骤：
S100：获取当前帧中目标图像的第一中心坐标。
通过带有显示屏幕的摄像装置可以将获取图像信息在显示屏幕中显示出来。可以对获取的图像信息进行AI识别，以确定图像信息中的目标图像，目标图像可以是人脸图像、小动物图像等其他主要物体的图像。进一步的，确定当前帧中目标图像的第一中心坐标，目标图像的第一中心坐标可以通过像素的形式表示，例如，对于800万像素的摄像装置，可能横向的像素点是3264个，纵向像素点是2448个，即总像素点为3264*2448个，目标图像的第一中心坐标可能为(1000，1500)。
S200：根据所述第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离。
应当理解，对于带有显示屏幕的摄像装置，摄像装置相对于显示屏幕的位置是不变的，显示屏幕的第二中心坐标应该与摄像装置的水平视场角和垂直视场角构成的视野范围的中心坐标是重合的，如图2所示，将显示屏幕与摄像装置的视野范围放在同一坐标下。若摄像装置的像素是800万像素，摄像装置的视野范围为3264*2448个像素，则显示屏幕的第二中心坐标为(1632，1224)。
进一步的，若目标图像的第一中心坐标为(1000，1500)，显示屏幕的第二中心坐标为(1632，1224)，则可以根据目标图像的第一中心坐标为(1000，1500)，和显示屏幕的第二中心坐标为(1632，1224)计算之间的距离。
S300：当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
当目标图像的第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标之间的距离大于预设的距离阈值，表明目标图像偏离显示屏幕的中心，可以将目标图像的第一中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标所处的位置，以使目标图像始终处于显示屏幕中心的附近位置，提高用户体验。
距离阈值的设置范围可以是50～120个像素点。
本实施例通过获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；计算所述目标图像的第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标之间的距离；当所述距离大于预设的距离阈值时，将所述目标图像的第一中心坐标移动至所述显示屏幕的第二中心坐标所处的位置。本实施例的技术方案将获取的目标图像的第一中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标，实现将摄像装置获取的图像显示在显示屏幕的中心区域，无需利用需要机械旋转装置的硬件云台，避免了硬件云台旋转时带来的震动、噪音等影响。
实施例2
进一步的，当目标图像是人脸图像时，步骤S100：获取当前帧中目标图像的第一中心坐标，包括：对所述当前帧中的所述目标图像进行人脸识别；若所述目标图像包括人脸图像，利用人脸框对所述人脸图像进行标注，并将所述人脸框的中心位置作为所述第一中心坐标。
应当理解，通过AI识别，可以识别人脸图像，并可以利用人脸框对人脸图像进行标注，可以将人脸框的中心位置作为第一中心坐标。确定人脸框的中心位置坐标，计算人脸框的中心位置的坐标与显示屏幕的第二中心坐标之间的距离，当人脸框的中心位置的坐标与显示屏幕的第二中心坐标之间的距离大于预设的距离阈值，表明人脸图像偏离显示屏幕的中心，可以将人脸图像的中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标所处的位置。可选的，可以将人脸框的颜色预设为可见颜色，例如，红、黄、蓝、绿等可见颜色在显示屏幕中显示，还可以将人脸框的颜色预设为不可见颜色，以使人脸框在显示屏幕中不显示。
实施例3
本实施例，参见图3，示出了智能跟随方法中步骤S300包括以下步骤：
S310：在移动过程中，实时监测在预设移动方向上所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的动态距离。
预设移动方向包括：从目标图像的第一中心坐标向所述显示屏幕的第二中心坐标移动的第一移动方向，和/或从所述目标图像的第一中心坐标横向移动至所述显示屏幕的第二中心坐标的横坐标的第二移动方向，和/或从所述目标图像的第一中心坐标竖向移动至所述显示屏幕的第二中心坐标的纵坐标的第三移动方向。
示范性的，第一移动方向如图2中箭头所示方向；第二移动方向则为从坐标(1000，1500)横向移动至坐标(1632，1500)的方向，第二移动方向则为从坐标(1000，1500)竖向移动至坐标(1000，1224)的方向。
应当理解，在将目标图像的第一中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标时，可以直接沿着第一移动方向移动；还可以先按照第二移动方向横向移动，再按照第三移动方向竖向移动；还可以先按照第三移动方向竖向移动，再按照第二移动方向横向移动。
示范性的，若沿着第一移动方向将目标图像的第一中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标，目标坐标始终为显示屏幕的第二中心坐标，动态距离为变化的目标图像的第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标之间的距离。
示范性的，若先按照第二移动方向横向移动，再按照第三移动方向竖向移动，横向移动的目标坐标的横坐标为显示屏幕中心坐标的横坐标，横向移动的动态距离为变化的目标图像的第一中心坐标的横坐标与显示屏幕的第二中心坐标的横坐标之间的距离；竖向移动的目标坐标的纵坐标为显示屏幕中心坐标的纵坐标，竖向移动的动态距离为变化的目标图像的第一中心坐标的纵坐标与显示屏幕的第二中心坐标的纵坐标之间的距离。
S320：根据所述动态距离确定移动速度。
目标图像的移动速度与动态距离有关，动态距离越远，移动速度越快。
进一步的，可以获取摄像装置的分辨率；根据所述分辨率和所述动态距离确定所述移动速度。
目标图像的移动速度与摄像装置的分辨率有关，摄像装置的分辨率与像素有关，分辨率越大，像素越大。摄像装置的分辨率越大，目标图像的移动速度越大，才能保证目标图像快速移动至显示屏幕中心。
进一步的，可以获取摄像装置的视场角；根据所述视场角和所述动态距离确定所述移动速度。
摄像装置的视场角越大，获取图像的范围越大，因此，摄像装置的视场角越大，目标图像的移动速度越大，才能保证目标图像快速移动至显示屏幕中心。
应当理解，可以根据摄像装置的分辨率和摄像装置的视场角离中的至少1个以及目标图像中心坐标与移动方向上目标坐标之间的动态距离确定目标图像的移动速度。也可以根据目标图像中心坐标与移动方向上目标坐标之间的动态距离确定目标图像的移动速度。
S330：根据所述预设移动方向和所述移动速度移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
可以直接沿着第一移动方向按照移动速度将目标图像的第一中心坐标移动至显示屏幕的第二中心坐标；还可以先沿着第二移动方向按照移动速度横向移动，再沿着第三移动方向按照移动速度竖向移动；还可以先沿着第三移动方向按照移动速度竖向移动，再沿着第二移动方向按照移动速度横向移动。
应当理解，目标图像所处的范围在摄像装置的视野范围内，摄像装置的像素越高，视野范围越大，目标图像可移动的范围越大。在目标图像处于摄像装置的视野范围内时，可有效的将目标图像移动至显示屏幕的中心区域，无需转动摄像装置。
进一步的，若目标图像处于摄像装置的视野范围内，但是，位于视野范围的边缘区域，为了避免移动目标图像的第一中心坐标至显示屏幕的第二中心坐标导致显示屏幕部分留白，即获取的图像无法完全填充显示屏幕，可以将获取的图像进行适当的放大以避免获取的图像无法完全填充显示屏幕。放大阈值可以根据显示屏幕的分辨率进行设置，保证放大的图像不影响用户体验。
进一步的，若经过放大处理仍然不能使获取的图像完全填充显示屏幕，可通过显示屏幕发送提醒信息或通过语音装置发送提醒信息，提醒用户已经偏离视野范围。
实施例4
本实施例，参见图4，示出了一种智能跟随装置1包括：获取模块100、计算模块200和移动模块300。
获取模块100，用于获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；计算模块200，用于根据所述第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离；移动模块300，用于当当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
获取模块100，包括：识别单元，用于对所述当前帧中的所述目标图像进行人脸识别；确定单元，用于若所述目标图像包括人脸图像，则将人脸图像中鼻尖位置作为所述目标图像的第一中心坐标。
本实施例公开的智能跟随装置1通过获取模块100、计算模块200和移动模块300的配合使用，用于执行上述实施例所述的智能跟随方法，上述实施例所涉及的实施方案以及有益效果在本实施例中同样适用，在此不再赘述。
本申请实施例涉及一种终端设备，包括存储器、处理器和摄像装置，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述终端设备能执行本申请实施例涉及的智能跟随方法，所述摄像装置用于获取目标图像。
终端设备包括智能电视、智能手机、电脑等带有摄像装置和显示屏幕的摄像装置。
本申请实施例涉及一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行本申请实施例涉及所述的智能跟随方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能跟随方法，其特征在于，该方法包括：
获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；
根据所述第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离；
当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
2.根据权利要求1所述的智能跟随方法，其特征在于，所述获取当前帧中目标图像的第一中心坐标，包括：
对所述当前帧中的所述目标图像进行人脸识别；
若所述目标图像包括人脸图像，利用人脸框对所述人脸图像进行标注，并将所述人脸框的中心位置作为所述第一中心坐标。
3.根据权利要求1所述的智能跟随方法，其特征在于，所述移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心，包括：
在移动过程中，实时监测在预设移动方向上所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的动态距离；
根据所述动态距离确定移动速度；
根据所述预设移动方向和所述移动速度移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
4.根据权利要求3所述的智能跟随方法，其特征在于，所述预设移动方向包括横向移动和/或竖向移动，
在所述预设移动方向为横向移动时：
在移动过程中，实时监测所述目标图像的中心横坐标与所述显示屏幕的中心横坐标之间的横向动态距离；
根据所述横向动态距离确定横向移动速度；
根据所述横向移动速度移动所述目标图像以使所述目标图像的中心横向移动至所述显示屏幕的中心横坐标对应位置；
在所述预设移动方向为竖向移动时：
在移动过程中，实时监测所述目标图像的中心纵坐标与所述显示屏幕的中心纵坐标之间的竖向动态距离；
根据所述竖向动态距离确定竖向移动速度；
根据所述竖向移动速度移动所述目标图像以使所述目标图像的中心竖向移动至所述显示屏幕的中心纵坐标对应位置。
5.根据权利要求3所述的智能跟随方法，其特征在于，所述根据所述动态距离确定移动速度，包括：
获取摄像装置的分辨率；
根据所述分辨率和所述动态距离确定所述移动速度。
6.根据权利要求3所述的智能跟随方法，其特征在于，所述根据所述动态距离确定移动速度，包括：
获取摄像装置的视场角；
根据所述视场角和所述动态距离确定所述移动速度。
7.一种智能跟随装置，其特征在于，该装置包括：
获取模块，用于获取当前帧中目标图像的第一中心坐标；
计算模块，用于根据所述第一中心坐标与显示屏幕的第二中心坐标计算所述目标图像的中心与所述显示屏幕的中心之间的距离；
移动模块，用于当所述距离大于预设的距离阈值时，移动所述目标图像以使所述目标图像的中心移动至所述显示屏幕的中心。
8.根据权利要求7所述的智能跟随装置，其特征在于，所述获取模块，包括：
识别单元，用于对所述当前帧中的所述目标图像进行人脸识别；
确定单元，用于若所述目标图像包括人脸图像，则将人脸图像中鼻尖位置作为所述目标图像的第一中心坐标。
9.一种终端设备，其特征在于，包括存储器、处理器和摄像装置，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1至6任一项所述的智能跟随方法，所述摄像装置用于获取目标图像。
10.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至6任一项所述的智能跟随方法。
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