CN114827455A - 一种摄像头动态实时追踪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摄像头动态实时追踪方法，通过对摄像头保存的图片进行实时检测，获取捕捉到物体的图片，并通过计算所获取图片的中心点坐标，判断物体中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置，以此控制摄像头的转动方向以及转动速度，实现动态实时追踪。本发明针对摄像头提供了一种全新的动态实时追踪方法，通过实时地对摄像头所捕捉图片进行计算分析，及时调整摄像头的旋转方向及旋转速度，达到实时追踪的目的；极大地降低了被监测物体的丢失率，保证摄像头能够随被监测物体进行旋转；针对移动物体能够进行快速响应，跟随其进行旋转，保证了对移动物体的实时追踪效果；可直接适用于现有的各类摄像头，改造成本低廉，具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于视觉追踪技术领域，具体涉及一种摄像头动态实时追踪方法。
背景技术
随着数字监管技术的不断发展，仓库内的相关监管操作已由摄像头完全代替人工进行，现有的摄像头只能针对仓库内规定的区域进行监控，目前绝大多数的摄像头也具备转向功能，但是针对不断运行的物体或者移动较快的叉车进行监控时，极其容易丢失监控目标，无法做到实时追踪；并且如果将仓库内的摄像头一次性全部更新换代，势必增加响应成本。
因此，针对以上问题研制出一种摄像头动态实时追踪方法是本领域技术人员所急需解决的难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种摄像头动态实时追踪方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种摄像头动态实时追踪方法，方法如下：通过对摄像头保存的图片进行实时检测，获取捕捉到物体的图片，并通过计算所获取图片的中心点坐标，判断物体中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置，以此控制摄像头的转动方向以及转动速度，实现动态实时追踪。
进一步地，具体方法如下：
S1、按照顺序实时提取摄像头所保存的图片，进行实时检测，获取捕捉到物体的图片；
S2、计算步骤S1中所获取图片的中心点坐标以及物体的中心点坐标，判断物体的中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置；
S3、以步骤S2中的两者的相对位置为依据，控制摄像头的转动方向以及转动速度，并向摄像头发送指令，使摄像头进行转动；
S4、重复步骤S1-S3，使摄像头按照指令方向保持转动，实现动态实时追踪，直至接收到停止指令。
进一步地，步骤S1中通过摄像头的rtsp流对其所保存的图片进行读取，并通过目标检测网络按照顺序依次进行实时检测。
进一步地，步骤S2中物体的中心点坐标为该物体所在边界框的中心点坐标，为(center_x、center_y)；
其中，该物体所在边界框的左上角坐标为(x1、y1)，右下角坐标为(x2、y2)；
center_x＝(x1+x2)/2
center_y＝(y1+y2)/2。
进一步地，步骤S3的具体方法法如下：
S3-1、分别计算物体中心点横坐标与图片中心点横坐标的距离x_gap，以及物体中心点纵坐标与图片中心点纵坐标的距离y_gap，并计算x_gap相对于图片的水平比例x_ratio，以及y_gap相对应图片的垂直比例y_ratio；
x_gap＝abs(center_x-screen_center_x)
y_gap＝abs(center_y-screen_center_y)
x_ratio＝x_gap/screen_x
y_ratio＝y_gap/screen_y；
其中，screen_center_x为图片中心点横坐标，screen_center_y为图片中心点纵坐标，screen_x为图片分辨率的横向点，screen_y为图片分辨率的纵向点；
对比x_ratio以及y_ratio的大小，进行水平旋转以及垂直旋转的优先级判断，数值越大，则优先级越高；
S3-2、若水平旋转的优先级高于垂直旋转的优先级，则进一步比较物体中心点横坐标center_x是否大于图片中心点横坐标screen_center_x，若大于则向右转，小于则向左转；若垂直旋转的优先级高于水平旋转的优先级，则进一步比较物体中心点纵坐标center_y是否大于图片中心点纵坐标screen_center_y，若大于则向下转，小于则向上转；
S3-3、根据x_ratio以及y_ratio所处区间范围，设定摄像头的旋转速度；
S3-4、综合步骤S3-1至S3-3的结果，生成摄像头的旋转指令，发送至摄像头控制其旋转。
进一步地，步骤S3-3中x_ratio以及y_ratio所处区间范围为[0.05,0.5]，并且数值越大，摄像头的旋转速度越高。
进一步地，当x_ratio≤0.15，且y_ratio≤0.15时，向摄像头发送停止指令。
本发明的有益效果为：
1、针对摄像头提供了一种全新的动态实时追踪方法，通过实时地对摄像头所捕捉图片进行计算分析，及时调整摄像头的旋转方向及旋转速度，达到实时追踪的目的；
2、极大地降低了被监测物体的丢失率，保证摄像头能够随被监测物体进行旋转；
3、针对移动物体能够进行快速响应，跟随其进行旋转，保证了对移动物体的实时追踪效果；
4、可直接适用于现有的各类摄像头，改造成本低廉，具有良好的市场前景。
附图说明
图1、本发明的流程图；
图2、本发明中的追踪示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
本实施例提供了一种摄像头动态实时追踪方法，方法如下：通过对摄像头保存的图片进行实时检测，获取捕捉到物体的图片，并通过计算所获取图片的中心点坐标，判断物体中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置，以此控制摄像头的转动方向以及转动速度，实现动态实时追踪。
如图1所示，本发明所提供的的具体方法如下：
S1、按照顺序实时提取摄像头所保存的图片，进行实时检测，获取捕捉到物体的图片；
S2、计算步骤S1中所获取图片的中心点坐标以及物体的中心点坐标，判断物体的中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置；
S3、以步骤S2中的两者的相对位置为依据，控制摄像头的转动方向以及转动速度，并向摄像头发送指令，使摄像头进行转动；
S4、重复步骤S1-S3，使摄像头按照指令方向保持转动，实现动态实时追踪，直至接收到停止指令。
实施例2：
本实施例为某一摄像头对监管仓内移动叉车的动态实时追踪过程，该摄像头所获取图片的分辨率为(1280,720)，该图片的中心点坐标即为(640,360)。
按照实施例1中所提供的方法：
S1、通过摄像头的rtsp流对其所保存的图片进行读取，并通过目标检测网络按照顺序依次进行实时检测，获取捕捉到物体的图片如图2所示；
S2、步骤S1中所获取图片的中心点坐标为(640,360)，物体的中心点坐标该物体所在边界框的中心点坐标，该物体所在边界框的左上角坐标为(800,370)，右下角坐标为(1200,430)，即该物体中心点坐标为(1000、400)，判断物体的中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置；
S3-1、分别计算物体中心点横坐标与图片中心点横坐标的距离x_gap，以及物体中心点纵坐标与图片中心点纵坐标的距离y_gap，并计算x_gap相对于图片的水平比例x_ratio，以及y_gap相对应图片的垂直比例y_ratio；
x_gap＝abs(center_x-screen_center_x)＝360
y_gap＝abs(center_y-screen_center_y)＝40
x_ratio＝360/1280＝0.281
y_ratio＝40/720＝0.056；
此时的x_ratio大于y_ratio，因此水平旋转的优先级高于垂直旋转优先级；
S3-2、由于水平旋转的优先级高于垂直旋转的优先级，并且物体中心点横坐标1000大于图片中心点横坐标640，因此摄像头需向右旋转；
S3-3、根据x_ratio以及y_ratio所处区间范围，设定摄像头的旋转速度；
该摄像头的旋转速度分为2、3、4三档，当x_ratio以及y_ratio所处区间为(0.35,0.5]时，表明物体靠近图像边缘，需要加快摄像头旋转，此时摄像头的旋转速度设置为4档；所处区间为[0.25,0.35]时，摄像头的旋转速度设置为3档；所处区间为[0.05,0.25)时，摄像头的旋转速度设置为2档；
S3-4、由于x_ratio为0.281，因此先向摄像头发送向右旋转的指令，使摄像头以3档的速度向右旋转，同时不断重复以上步骤，不断更新摄像头的旋转指令，直至x_ratio小于y_ratio时，再根据y_ratio所处区间范围，对摄像头下达相应的垂直旋转指令；
最终当x_ratio≤0.15，且y_ratio≤0.15时，向摄像头发送停止指令。
需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种摄像头动态实时追踪方法，其特征在于：方法如下：通过对摄像头保存的图片进行实时检测，获取捕捉到物体的图片，并通过计算所获取图片的中心点坐标，判断物体中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置，以此控制摄像头的转动方向以及转动速度，实现动态实时追踪。
2.根据权利要求1所述的一种摄像头动态实时追踪方法，其特征在于：具体方法如下：
S1、按照顺序实时提取摄像头所保存的图片，进行实时检测，获取捕捉到物体的图片；
S2、计算步骤S1中所获取图片的中心点坐标以及物体的中心点坐标，判断物体的中心点坐标与图片中心点坐标的相对位置；
S3、以步骤S2中的两者的相对位置为依据，控制摄像头的转动方向以及转动速度，并向摄像头发送指令，使摄像头进行转动；
S4、重复步骤S1-S3，使摄像头按照指令方向保持转动，实现动态实时追踪，直至接收到停止指令。
3.根据权利要求2所述的一种摄像头动态实时追踪方法，其特征在于：所述步骤S1中通过摄像头的rtsp流对其所保存的图片进行读取，并通过目标检测网络按照顺序依次进行实时检测。
4.根据权利要求2所述的一种摄像头动态实时追踪方法，其特征在于：所述步骤S2中物体的中心点坐标为该物体所在边界框的中心点坐标，为(center_x、center_y)；
其中，该物体所在边界框的左上角坐标为(x1、y1)，右下角坐标为(x2、y2)；
center_x＝(x1+x2)/2
center_y＝(y1+y2)/2。
5.根据权利要求4所述的一种摄像头动态实时追踪方法，其特征在于：所述步骤S3的具体方法如下：
S3-1、分别计算物体中心点横坐标与图片中心点横坐标的距离x_gap，以及物体中心点纵坐标与图片中心点纵坐标的距离y_gap，并计算x_gap相对于图片的水平比例x_ratio，以及y_gap相对应图片的垂直比例y_ratio；
x_gap＝abs(center_x-screen_center_x)
y_gap＝abs(center_y-screen_center_y)
x_ratio＝x_gap/screen_x
y_ratio＝y_gap/screen_y；
其中，screen_center_x为图片中心点横坐标，screen_center_y为图片中心点纵坐标，screen_x为图片分辨率的横向点，screen_y为图片分辨率的纵向点；
对比x_ratio以及y_ratio的大小，进行水平旋转以及垂直旋转的优先级判断，数值越大，则优先级越高；
S3-2、若水平旋转的优先级高于垂直旋转的优先级，则进一步比较物体中心点横坐标center_x是否大于图片中心点横坐标screen_center_x，若大于则向右转，小于则向左转；若垂直旋转的优先级高于水平旋转的优先级，则进一步比较物体中心点纵坐标center_y是否大于图片中心点纵坐标screen_center_y，若大于则向下转，小于则向上转；
S3-3、根据x_ratio以及y_ratio所处区间范围，设定摄像头的旋转速度；
S3-4、综合步骤S3-1至S3-3的结果，生成摄像头的旋转指令，发送至摄像头控制其旋转。
6.根据权利要求5所述的一种摄像头动态实时追踪方法，其特征在于：所述步骤S3-3中x_ratio以及y_ratio所处区间范围为[0.05,0.5]，并且数值越大，摄像头的旋转速度越高。
7.根据权利要求6所述的一种摄像头动态实时追踪方法，其特征在于：当x_ratio≤0.15，且y_ratio≤0.15时，向摄像头发送停止指令。
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|---|---|---|---|---|
| EP4369730A1 (en) * | 2022-11-09 | 2024-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus, imaging system, control method, program, and storage medium |
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