CN112669487A - 跟踪目标方法和巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种跟踪目标的方法以及巡检机器人，所述巡检机器人可在轨道上前后移动，所述巡检机器人设置有可移动的摄像装置，包括：通过摄像装置采集包含有目标对象的视频数据；根据目标对象在视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制摄像装置移动，以使目标对象处于拍摄画面的中心位置；根据目标对象在拍摄画面中的占比，控制巡检机器人在轨道上前后移动，以使目标对象在拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。能够实现对于目标对象的持续跟踪。

Description

跟踪目标方法和巡检机器人

技术领域场景

本申请属于轨道式巡检机器人技术领域，具体涉及一种跟踪目标的方法和巡检机器人。

背景技术

目前的轨道式巡检机器人，通过分析监控摄像装置采集的视频数据，识别目标运动物体，并将目标运动物体框选出来，根据目标运动物体跟踪框的中心点[X,Y]坐标来控制轨道式巡检机器人运动，当中心点坐标靠近边缘时，控制监控摄像装置往相应的方向移动，进而实现目标运动物体的跟踪。

但是在实现本申请过程中，发明人发现，目前至少存在以下问题：现有技术中，由于目标物体是运动的，当目标物体已经走到监控画面的边缘时，再控制轨道式巡检机器人运动，很容易导致轨道式巡检机器人刚刚运动起来，目标物体就已经走出画面。当目标物体走出画面后，轨道式巡检机器人就又会立即停止运动，致使无法持续跟踪目标运动物体。

发明内容

本申请实施例的目的是提供跟踪目标的方法和巡检机器人，能够解决目前的当目标物体已经走到监控画面的边缘时，再控制轨道式巡检机器人运动，很容易导致轨道式巡检机器人刚刚运动起来，目标物体就已经走出画面。当目标物体走出画面后，轨道式巡检机器人就又会立即停止运动，致使无法持续跟踪目标运动物体的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种跟踪目标的方法，应用于巡检机器人，所述巡检机器人可在轨道上前后移动，所述巡检机器人设置有可移动的摄像装置，所述方法包括：

通过所述摄像装置采集包含有目标对象的视频数据；

根据所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制所述摄像装置移动，以使所述目标对象处于所述拍摄画面的中心位置；

根据所述目标对象在所述拍摄画面中的占比，控制所述巡检机器人在所述轨道上前后移动，以使所述目标对象在所述拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。

进一步地，所述根据所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制所述摄像装置移动，包括：

获取所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的坐标值，所述坐标值包括横向坐标x，纵向坐标y；

在所述x处于第一预设范围的情况下，控制所述摄像装置向左移动；

在所述x处于第二预设范围的情况下，控制所述摄像装置向右移动；

在所述y处于第三预设范围的情况下，控制所述摄像装置向下移动；

在所述y处于第四预设范围的情况下，控制所述摄像装置向上移动。

进一步地，所述视频画面的像素大小为640像素*480像素，所述第一预设范围为1至240像素，所述第二预设范围为400至640像素，所述第三预设范围1至120像素，所述第四预设范围360至480像素。

进一步地，所述根据所述目标对象在所述拍摄画面中的占比，控制所述巡检机器人在所述轨道上前后移动，包括：

在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比小于所述预设比例范围的下限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向前移动；

在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比大于所述预设比例范围的上限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向后移动。

进一步地，所述预设比例范围为0.3至0.6。

第二方面，本申请实施例提供了一种巡检机器人，所述巡检机器人可在轨道上前后移动，所述巡检机器人设置有可移动的摄像装置，所述巡检机器人包括：

获取模块，用于通过所述摄像装置采集包含有目标对象的视频数据；

第一控制模块，用于根据所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制所述摄像装置移动，以使所述目标对象处于所述拍摄画面的中心位置；

第二控制模块，根据所述目标对象在所述拍摄画面中的占比，控制所述巡检机器人在所述轨道上前后移动，以使所述目标对象在所述拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。

进一步地，所述第一控制模块，包括：

坐标获取子模块，用于获取所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的坐标值，所述坐标值包括横向坐标x，纵向坐标y；

左移子模块，用于在所述x处于第一预设范围的情况下，控制所述摄像装置向左移动；

右移子模块，用于在所述x处于第二预设范围的情况下，控制所述摄像装置向右移动；

下移子模块，用于在所述y处于第三预设范围的情况下，控制所述摄像装置向下移动；

上移子模块，用于在所述y处于第四预设范围的情况下，控制所述摄像装置向上移动。

进一步地，所述视频画面的像素大小为640像素*480像素，所述第一预设范围为1至240像素，所述第二预设范围为400至640像素，所述第三预设范围1至120像素，所述第四预设范围360至480像素。

进一步地，所述第二控制模块，包括：

前移子模块，用于在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比小于所述预设比例范围的下限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向前移动；

后移子模块，用于在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比大于所述预设比例范围的上限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向后移动。

进一步地，所述预设比例范围为0.3至0.6。

在本申请实施例中，通过优先控制摄像装置将目标对象保持在拍摄画面的中心位置，再根据目标对象在拍摄画面中的占比控制巡检机器人前后移动以使目标对象在拍摄画面中的占比处于正常比例，能够实现对于目标对象的持续跟踪。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种跟踪目标方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种摄像装置控制示意图；

图3是本申请实施例提供的一种巡检机器人控制示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种巡检机器人控制示意图；

图5是本申请实施例提供的一种巡检机器人的结构示意图。

附图标记说明：

50-巡检机器人、501-获取模块、502-第一处理模块、5021-坐标获取子模块、5022-左移子模块、5023-右移子模块、5024-下移子模块、5025-上移子模块、503-第二控制模块、5031-前移子模块、5032-后移子模块。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例、参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域场景普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的语音处理方法进行详细地说明。

实施例一

参照图1，示出了本申请实施例提供的一种跟踪目标方法的流程示意图，跟踪目标方法应用于巡检机器人，所述巡检机器人可在轨道上前后移动，巡检机器人设置有可移动的摄像装置，跟踪目标方法包括：

S101：通过摄像装置采集包含有目标对象的视频数据。

其中，摄像装置可以是摄像装置、电脑相机、电子眼等，主要用来捕获现实画面，以形成视频或者图像的装置。在针对目标对象进行采集的过程中，摄像装置对采集过程进行记录，以形成视频画面。

视频数据包含有目标对象，即采集的视频画面中包含有目标对象，当然视频画面中除了包含有目标对象以外，还可能包含有其他图像。

S102：根据目标对象在视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制摄像装置移动，以使目标对象处于拍摄画面的中心位置。

采集到视频数据之后需要针对视频数据进行识别。具体的操作可以是：先对是视频数据中的图像进行预处理，可以是二值化、平滑、变换、增强、恢复、滤波等处理；然后在预处理的图像进行特征提取，可以是颜色特征、轮廓特征等，再根据提取的特征，来确定目标对象在视频画面中的位置。

参照图2，图2示出了一种摄像装置控制示意图，图2中目标对象位于视频画面的左上角。

需要说明的是本步骤中，在确定了目标对象位于视频画面的具体位置之后，对摄像装置进行移动控制，以使得目标对象处于拍摄画面的中心位置。

具体地，本步骤可以通过以下子步骤实现：

S1021：获取目标对象在视频数据的拍摄画面中的坐标值，坐标值包括横向坐标x，纵向坐标y。

S1022：在x处于第一预设范围的情况下，控制摄像装置向左移动。

S1023：在x处于第二预设范围的情况下，控制摄像装置向右移动。

S1024：在y处于第三预设范围的情况下，控制摄像装置向下移动。

S1025：在y处于第四预设范围的情况下，控制摄像装置向上移动。

应当理解的是，在某一个目标对象的位置满足特定条件，摄像装置既需要左右移动，又需要上下移动时，既可以是先进行左右移动后进行上下移动，也可以是先进行上下移动后进行左右移动，本申请实施例对上下移动以及左右移动的次序不做限定。

基于视频画面建立对应的坐标系，如图2所示，可以以画面的长作为横轴，以画面的高作为纵轴建立直角坐标系，以便于确定目标对象在视频数据的拍摄画面中的具体坐标值。

进一步地，视频画面的像素大小为640像素*480像素，第一预设范围为1至240像素，第二预设范围为400至640像素，第三预设范围1至120像素，第四预设范围360至480像素。

需要说明的，视频画面的像素大小不仅仅只有640像素*480像素一种，还包括有1280像素*800像素、1920像素*1080像素等等，针对不同的视频画面，本领域技术人员可以选取不同的第一预设范围、第二预设范围、第三预设范围以及第四预设范围，以使得控制更加精确。

以图2为例，如图2中，视频画面的像素大小为640像素*480像素，目标对象的坐标值为(120,400)，目标对象的横坐标为120像素，处于第一预设范围1至240像素之间，此时目标对象在视频画面中的位置相对靠左，需要控制摄像装置向左移动，目标对象的纵坐标为400像素，处于第四预设范围360至480像素之间，此时目标对象在视频画面中的位置相对靠上，还需要控制摄像装置向上移动，以使得目标对象处于拍摄画面的中心位置。

S103：根据目标对象在拍摄画面中的占比，控制巡检机器人在轨道上前后移动，以使目标对象在拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。

在使得目标对象处于拍摄画面的中心位置之后，为了便于对于目标对象的跟踪观察，还需要使得目标对象在拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。

具体地，可以控制巡航机器人在导轨上前后移动实现。

应当理解的是，通过摄像装置拍摄物体时，当摄像装置面向被拍摄物体移动，即摄像装置与被拍摄物体之间距离变小时，被拍摄物体在拍摄装置的拍摄画面中所占比例将会变大。反之，当摄像装置背离被拍摄物体移动，即摄像装置与被拍摄物体之间距离变大时，被拍摄物体在拍摄装置的拍摄画面中所占比例将会变小。

具体地，本步骤可以通过以下子步骤实现：

S1031：在目标对象在拍摄画面中的占比小于预设比例范围的下限值的情况下，控制巡检机器人在轨道上向前移动。

S1032：在目标对象在拍摄画面中的占比大于预设比例范围的上限值的情况下，控制巡检机器人在轨道上向后移动。

需要说明的是，本领域人员可以根据需求自行设置预设的比例范围。

进一步地，预设比例范围可以是为0.3至0.6，这一比例范围，使得目标对象在拍摄画面中大小适中，更加便于观察。

参照图3，图3示出了本申请实施例提供的一种巡检机器人控制示意图。

图3中目标对象在拍摄画面中的占比小于预设比例范围的下限值，需要控制巡检机器人在轨道上向前移动，即使得摄像装置逐渐靠近目标对象，以对目标对象进行放大处理。

参照图4，图4示出了本申请实施例提供的另一种巡检机器人控制示意图。

图4中目标对象在拍摄画面中的占比大于预设比例范围的上限值，需要控制巡检机器人在轨道上向后移动，即使得摄像装置逐渐远离目标对象，以对目标对象进行缩小处理。

在本申请实施例中，通过优先控制摄像装置将目标对象保持在拍摄画面的中心位置，再根据目标对象在拍摄画面中的占比控制巡检机器人前后移动以使目标对象在拍摄画面中的占比处于正常比例，能够实现对于目标对象的持续跟踪。

实施例二

参照图5，图5示出了本申请实施例提供的一种巡检机器人的结构示意图。巡检机器人50可在轨道上前后移动，巡检机器人50设置有可移动的摄像装置，巡检机器人50包括：

获取模块501，用于通过摄像装置采集包含有目标对象的视频数据；

第一控制模块502，用于根据目标对象在视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制摄像装置移动，以使目标对象处于拍摄画面的中心位置；

第二控制模块503，根据目标对象在拍摄画面中的占比，控制巡检机器人在轨道上前后移动，以使目标对象在拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。

进一步地，第一控制模块502，包括：

坐标获取子模块5021，用于获取目标对象在视频数据的拍摄画面中的坐标值，坐标值包括横向坐标x，纵向坐标y；

左移子模块5022，用于在x处于第一预设范围的情况下，控制摄像装置向左移动；

右移子模块5023，用于在x处于第二预设范围的情况下，控制摄像装置向右移动；

下移子模块5024，用于在y处于第三预设范围的情况下，控制摄像装置向下移动；

上移子模块5025，用于在y处于第四预设范围的情况下，控制摄像装置向上移动。

进一步地，视频画面的像素大小为640像素*480像素，第一预设范围为1至240像素，第二预设范围为400至640像素，第三预设范围1至120像素，第四预设范围360至480像素。

进一步地，第二控制模块503，包括：

前移子模块5031，用于在目标对象在拍摄画面中的占比小于预设比例范围的下限值的情况下，控制巡检机器人在轨道上向前移动；

后移子模块5032，用于在目标对象在拍摄画面中的占比大于预设比例范围的上限值的情况下，控制巡检机器人在轨道上向后移动。

进一步地，预设比例范围为0.3至0.6。

本申请实施例提供的巡检机器人50能够实现上述方法实施例中实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

在本申请实施例中，通过优先控制摄像装置将目标对象保持在拍摄画面的中心位置，再根据目标对象在拍摄画面中的占比控制巡检机器人前后移动以使目标对象在拍摄画面中的占比处于正常比例，能够实现对于目标对象的持续跟踪。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域场景技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种跟踪目标的方法，应用于巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人可在轨道上前后移动，所述巡检机器人设置有可移动的摄像装置，包括：

通过所述摄像装置采集包含有目标对象的视频数据；

根据所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制所述摄像装置移动，以使所述目标对象处于所述拍摄画面的中心位置；

根据所述目标对象在所述拍摄画面中的占比，控制所述巡检机器人在所述轨道上前后移动，以使所述目标对象在所述拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制所述摄像装置移动，具体包括：

获取所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的坐标值，所述坐标值包括横向坐标x，纵向坐标y；

在所述x处于第一预设范围的情况下，控制所述摄像装置向左移动；

在所述x处于第二预设范围的情况下，控制所述摄像装置向右移动；

在所述y处于第三预设范围的情况下，控制所述摄像装置向下移动；

在所述y处于第四预设范围的情况下，控制所述摄像装置向上移动。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视频画面的像素大小为640像素*480像素，所述第一预设范围为1至240像素，所述第二预设范围为400至640像素，所述第三预设范围1至120像素，所述第四预设范围360至480像素。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对象在所述拍摄画面中的占比，控制所述巡检机器人在所述轨道上前后移动，具体包括：

在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比小于所述预设比例范围的下限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向前移动；

在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比大于所述预设比例范围的上限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向后移动。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设比例范围为0.3至0.6。

6.一种巡检机器人，其特征在于，所述巡检机器人可在轨道上前后移动，所述巡检机器人设置有可移动的摄像装置，所述巡检机器人包括：

获取模块，用于通过所述摄像装置采集包含有目标对象的视频数据；

第一控制模块，用于根据所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的所在位置，控制所述摄像装置移动，以使所述目标对象处于所述拍摄画面的中心位置；

第二控制模块，根据所述目标对象在所述拍摄画面中的占比，控制所述巡检机器人在所述轨道上前后移动，以使所述目标对象在所述拍摄画面中的占比处于预设比例范围内。

7.根据权利要求6所述的巡检机器人，其特征在于，所述第一控制模块，具体包括：

坐标获取子模块，用于获取所述目标对象在所述视频数据的拍摄画面中的坐标值，所述坐标值包括横向坐标x，纵向坐标y；

左移子模块，用于在所述x处于第一预设范围的情况下，控制所述摄像装置向左移动；

右移子模块，用于在所述x处于第二预设范围的情况下，控制所述摄像装置向右移动；

下移子模块，用于在所述y处于第三预设范围的情况下，控制所述摄像装置向下移动；

上移子模块，用于在所述y处于第四预设范围的情况下，控制所述摄像装置向上移动。

8.根据权利要7所述的巡检机器人，其特征在于，所述视频画面的像素大小为640像素*480像素，所述第一预设范围为1至240像素，所述第二预设范围为400至640像素，所述第三预设范围1至120像素，所述第四预设范围360至480像素。

9.根据权利要求7所述的巡检机器人，其特征在于，所述第二控制模块，具体包括：

前移子模块，用于在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比小于所述预设比例范围的下限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向前移动；

后移子模块，用于在所述目标对象在所述拍摄画面中的占比大于所述预设比例范围的上限值的情况下，控制所述巡检机器人在所述轨道上向后移动。

10.根据权利要求9所述的巡检机器人，其特征在于，所述预设比例范围为0.3至0.6。

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