本申請涉及監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種監(jiān)控裝置控制的方法及裝置。
背景技術(shù):
近年來,槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的概念開始逐漸升溫。所謂槍球聯(lián)動(dòng),就是指根據(jù)槍機(jī)廣角范圍內(nèi)手動(dòng)選擇或自動(dòng)檢測到監(jiān)控目標(biāo),來指揮球機(jī)跟蹤目標(biāo)。其中,槍機(jī)是監(jiān)控類CCD(Charge-Coupled Device,電荷耦合元件)攝像機(jī)中一種,槍機(jī)主要是從外型、鏡頭安裝接口上區(qū)分的,槍機(jī)外觀為長方體(采用廣角相機(jī))。球機(jī)全稱為球型攝像機(jī),廣泛應(yīng)用于開闊區(qū)域的監(jiān)控,不同的場合都可以使用,內(nèi)置一體化攝像機(jī)(含變焦鏡頭)、云臺(tái)結(jié)構(gòu)、解碼器,采用球形護(hù)罩的一體化前端成像設(shè)備稱為一體化球型攝像機(jī)(多采用長焦相機(jī))。
現(xiàn)有的槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的控制方案主要包括兩種:一、手動(dòng)控制球機(jī)任意轉(zhuǎn)動(dòng)并記錄球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,以確定每個(gè)位置球機(jī)的視線中心與槍機(jī)視線的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而通過擬合的方法確定球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度相對于槍機(jī)圖像坐標(biāo)的表達(dá)式,基于球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度相對于槍機(jī)圖像坐標(biāo)的表達(dá)式控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);二、在近似估計(jì)景深范圍的基礎(chǔ)上,根據(jù)攝影幾何定律及坐標(biāo)變換方程推導(dǎo)出球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度相對于球機(jī)目標(biāo)在槍機(jī)圖像中坐標(biāo)的表達(dá)式,基于球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度相對于槍機(jī)圖像坐標(biāo)的表達(dá)式進(jìn)行槍球聯(lián)動(dòng)的控制。
其中,現(xiàn)有的第一種方案耗費(fèi)大量人力,且對于非線性系統(tǒng)擬合難度大;現(xiàn)有的第二種方案,對安裝精度要求很高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請實(shí)施例提出了一種監(jiān)控裝置控制的方法及裝置,用以克服現(xiàn)有的槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的校準(zhǔn)方案的不足。
本申請實(shí)施例提供了一種監(jiān)控裝置控制的方法,包括如下步驟:
確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo);
根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);所述第一控制參數(shù)是根據(jù)預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的;
確定所述第一控制參數(shù)的誤差;所述誤差是根據(jù)參考位置對應(yīng)關(guān)系與實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定的;或者,是根據(jù)所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度及使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度確定的;所述參考位置對應(yīng)關(guān)系是在根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系是根據(jù)所述第一參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,基于特征點(diǎn)匹配確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;
根據(jù)所述誤差對所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行擬合校準(zhǔn),得到修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法;根據(jù)所述修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法及確定的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo)確定第二控制參數(shù);
根據(jù)所述第二控制參數(shù)控制所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置。
本申請實(shí)施例提供了一種監(jiān)控裝置控制的裝置,包括:
確定單元,用于確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo);
驅(qū)動(dòng)單元,用于根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);所述第一控制參數(shù)是根據(jù)預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的;
所述確定單元進(jìn)一步用于確定所述第一控制參數(shù)的誤差;所述誤差是根據(jù) 參考位置對應(yīng)關(guān)系與實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定的;或者,是根據(jù)所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度及使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度確定的;所述參考位置對應(yīng)關(guān)系是在根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系是根據(jù)所述第一參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,基于特征點(diǎn)匹配確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;
校準(zhǔn)單元,用于根據(jù)所述誤差對所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行擬合校準(zhǔn),得到修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法;
所述確定單元進(jìn)一步用于根據(jù)所述修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法及確定的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo)確定第二控制參數(shù);
控制單元,用于根據(jù)所述第二控制參數(shù)控制所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置。
本申請有益效果如下:
本申請實(shí)施例提供了一種監(jiān)控裝置控制的方法及裝置,確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo);根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);所述第一控制參數(shù)是根據(jù)預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的;確定所述第一控制參數(shù)的誤差;所述誤差是根據(jù)參考位置對應(yīng)關(guān)系與實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定的;或者,是根據(jù)所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度及使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度確定的;所述參考位置對應(yīng)關(guān)系是在根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系是根據(jù)所述第一參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,基于特征點(diǎn)匹配確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;根據(jù)所述誤差對所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行擬合校準(zhǔn),得到修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法;根據(jù)所述修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法及確定的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo)確定第二控制參數(shù);根據(jù)所述第二控 制參數(shù)控制所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置,以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置?;谒鰠⒖嘉恢脤?yīng)關(guān)系與所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系通過誤差擬合的控制方法,不但可以有效節(jié)省人力成本,還可以精確地控制槍球聯(lián)動(dòng),有力地保障球機(jī)對監(jiān)控目標(biāo)跟蹤的準(zhǔn)確性。
附圖說明
下面將參照附圖描述本申請的具體實(shí)施例。
圖1為本申請實(shí)施例一中監(jiān)控裝置控制的方法的流程示意圖;
圖2為本申請實(shí)施例二中監(jiān)控裝置控制的方法的流程示意圖;
圖3為本申請實(shí)施例中監(jiān)控裝置控制的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本申請的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖對本申請的示例性實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明,顯然,所描述的實(shí)施例僅是本申請的一部分實(shí)施例,而不是所有實(shí)施例的窮舉。并且在不沖突的情況下,本說明書中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以互相結(jié)合。
在實(shí)現(xiàn)本申請的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),手動(dòng)控制并記錄球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置控制的方案,不但耗費(fèi)人力,且當(dāng)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí),球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度并非與槍機(jī)圖像坐標(biāo)成線性關(guān)系,通過該方案無法得到槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)正確的校準(zhǔn)關(guān)系。
而基于球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度相對于槍機(jī)圖像坐標(biāo)的表達(dá)式進(jìn)行槍球聯(lián)動(dòng)控制的方案,則由于景深位置以及相機(jī)中心距不為零而導(dǎo)致的視差問題以及機(jī)械本身的安裝誤差,在實(shí)際控制中給定槍機(jī)像素點(diǎn)坐標(biāo),球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后該像素點(diǎn)所對應(yīng)的三維體素?zé)o法準(zhǔn)確的落在球機(jī)視線中心,且誤差較大。
針對上述問題,本申請實(shí)施例中提供了一種監(jiān)控裝置控制的方法及裝置,確定監(jiān)控目標(biāo)在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置S后,根據(jù)已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法驅(qū) 動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定監(jiān)控目標(biāo)在球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置M,及確定與球機(jī)監(jiān)控圖像預(yù)設(shè)的位置相對應(yīng)的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置S’,根據(jù)位置S及位置S’得到已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差;或者,確定根據(jù)所述第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置M,根據(jù)所述位置M與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置N確定所述誤差;或者,設(shè)根據(jù)所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度為θ,使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度為θ’,根據(jù)第一調(diào)整角度θ與第二調(diào)整角度θ’確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差。
根據(jù)一組或多組誤差對已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行誤差擬合修正,得到校準(zhǔn)后的控制算法,根據(jù)校準(zhǔn)后的控制算法控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地控制槍球聯(lián)動(dòng),有力地保障球機(jī)對監(jiān)控目標(biāo)跟蹤的準(zhǔn)確性。
本申請實(shí)施例中的方案可以應(yīng)用于槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的監(jiān)控裝置控制。
實(shí)施例一
圖1為本申請實(shí)施例一中監(jiān)控裝置控制的方法的流程示意圖,如圖1所示,該監(jiān)控裝置控制的方法可以包括如下步驟:
步驟101:確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo);
步驟102:根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);所述第一控制參數(shù)是根據(jù)預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的;
步驟103:確定所述第一控制參數(shù)的誤差;所述誤差是根據(jù)參考位置對應(yīng)關(guān)系與實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定的;或者,是根據(jù)所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度及使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度確定的;所述參考位置對應(yīng)關(guān)系是在根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系是根據(jù)所述第一參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,基于特征點(diǎn)匹配確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的 位置關(guān)系;
具體的,使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置是指使所述球機(jī)監(jiān)控圖像中包含所述監(jiān)控目標(biāo),具體使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置可以是球機(jī)監(jiān)控圖像的中心,也可以是球機(jī)監(jiān)控圖像中某一特定位置,例如,左下角、右上角等,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置,這里不做具體限定??紤]到實(shí)際應(yīng)用中,采用球機(jī)對監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行跟蹤時(shí),較佳的是使監(jiān)控目標(biāo)位于球機(jī)監(jiān)控圖像的中心位置,所以下面以所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像的中心位置為例進(jìn)行說明。
步驟104:根據(jù)所述誤差對所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行擬合校準(zhǔn),得到修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法;
具體實(shí)施中,進(jìn)行槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的擬合校準(zhǔn)時(shí),可以在槍機(jī)監(jiān)控圖像中采集大量的監(jiān)控目標(biāo),基于大量的監(jiān)控目標(biāo)執(zhí)行步驟101至步驟103確定現(xiàn)有槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差,通過步驟104進(jìn)行槍球聯(lián)動(dòng)控制參數(shù)(函數(shù))的擬合校準(zhǔn)。為了得到的較佳的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法擬合校準(zhǔn)效果,可以在槍機(jī)監(jiān)控圖像上等距采樣監(jiān)控目標(biāo)。
步驟101至步驟104可以不是每次都執(zhí)行,例如,可以僅在初次執(zhí)行監(jiān)控裝置控制的校準(zhǔn)過程中執(zhí)行一次或多次,以實(shí)現(xiàn)對控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的槍球聯(lián)動(dòng)控制參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn),后續(xù)可以直接采用校準(zhǔn)后的槍球聯(lián)動(dòng)控制參數(shù)控制球機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
步驟105:根據(jù)所述修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法及確定的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo)確定第二控制參數(shù);
步驟106:根據(jù)所述第二控制參數(shù)控制所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置。
具體實(shí)施中,所述誤差是根據(jù)參考位置對應(yīng)關(guān)系與實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定的,具體包括:
確定所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置S;根據(jù)所述第一控制 參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置相對應(yīng)的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置S’;根據(jù)所述位置S及所述位置S’確定所述誤差;或者,
確定根據(jù)所述第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置M,根據(jù)所述位置M與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置確定所述誤差。
具體的,可以在槍機(jī)監(jiān)控圖像中抽取或采樣多個(gè)監(jiān)控目標(biāo)Di,對于每個(gè)監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行如下處理流程:
其中,確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的具體實(shí)現(xiàn)可以從位置或角度兩個(gè)維度進(jìn)行:
當(dāng)從位置維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差,具體可以采用如下兩種方案:
從槍機(jī)監(jiān)控圖像與球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案一,可以包括如下步驟:
(1)確定監(jiān)控目標(biāo)在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置Si;
(2)根據(jù)已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,確定監(jiān)控目標(biāo)在球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置Mi;根據(jù)所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系,確定與球機(jī)監(jiān)控圖像的中心位置相對應(yīng)的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置Si’;
(3)根據(jù)位置Si及位置Si’得到已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差δi=Si-Si’。
從槍機(jī)監(jiān)控圖像與球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案二,可以包括如下步驟:
(1)確定監(jiān)控目標(biāo)在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置Si;
(2)確定根據(jù)所述第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置Mi;
(3)根據(jù)所述位置Mi與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置Ni確定所述誤差δ′i=Mi-Ni。
從球機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度的維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案,可以包括如下步驟:
(1)根據(jù)監(jiān)控目標(biāo)在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置及所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度為θi,并驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)位置;
(2)確定實(shí)際使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度為θ′i;
(3)根據(jù)第一調(diào)整角度θi與第二調(diào)整角度θ′i確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差σi=θi-θ′i。具體實(shí)施中,第一調(diào)整角度θi和第二調(diào)整角度θ′i可以包括一個(gè)維度或多個(gè)維度的角度,例如,可以包括水平角度和/或俯仰角度。
具體實(shí)施中,可以根據(jù)實(shí)際需要從上述確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案中擇一實(shí)施,或者,結(jié)合實(shí)施,這里不做具體限定。
針對每個(gè)監(jiān)控目標(biāo)Di處理后得到一個(gè)對應(yīng)的誤差,根據(jù)確定的一個(gè)或多個(gè)誤差(具體校準(zhǔn)需要的數(shù)據(jù)量可以根據(jù)實(shí)際的槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)控制精度需求來確定,這里不做具體限定)對已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行誤差擬合修正得到校準(zhǔn)后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法,從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)校準(zhǔn)后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法對槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的精確控制。
具體的,設(shè)監(jiān)控目標(biāo)Di在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置坐標(biāo)為[xi,yi],那么,根據(jù)監(jiān)控目標(biāo)Di在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置坐標(biāo)及校準(zhǔn)后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法,就可以確定球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度
設(shè)采用上述從槍機(jī)監(jiān)控圖像與球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案一進(jìn)行校準(zhǔn)后得到的控制修正函數(shù)為:[x′i,y′i]T=gpos([xi,yi]T),其中,[x′i,y′i]T為修正后作為槍球聯(lián)動(dòng)控制算法輸入的監(jiān)控目標(biāo)位于槍機(jī)監(jiān)控圖像中的坐標(biāo)(坐標(biāo)可以是監(jiān)控目標(biāo)的中心對應(yīng)的坐標(biāo),也可以是監(jiān)控目標(biāo)非中心部分對應(yīng)的坐標(biāo),這里不做具體限定),gpos()為采用上述第一種確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案進(jìn)行校準(zhǔn)后得到的控 制修正函數(shù),這樣當(dāng)我們希望球機(jī)看向位于槍機(jī)監(jiān)控圖像中坐標(biāo)為[xi,yi]T的監(jiān)控目標(biāo)時(shí),只需將gpos([xi,yi]T)作為槍球聯(lián)動(dòng)的控制信號(hào),根據(jù)[xi,yi]及控制修正函數(shù)gpos(),確定要實(shí)現(xiàn)球機(jī)對位于槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置坐標(biāo)為[xi,yi]的監(jiān)控目標(biāo)的跟蹤時(shí),將[x′i,y′i]T作為修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法輸入的監(jiān)控目標(biāo)位于槍機(jī)監(jiān)控圖像中的坐標(biāo)及球機(jī)當(dāng)前的位置狀態(tài)(例如,可以包括水平角度及俯仰角度)確定需要驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信號(hào)(例如,可以包括水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度及俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)角度)作為控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二控制參數(shù),根據(jù)確定的第二控制參數(shù)控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)球機(jī)對位于槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置坐標(biāo)為[xi,yi]的監(jiān)控目標(biāo)的跟蹤。
設(shè)采用上述從球機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度的維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案進(jìn)行校準(zhǔn)后得到的控制函數(shù)為:θ′i=gθ([xi,yi]T),其中,θ′i為使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置實(shí)際旋轉(zhuǎn)的角度(可以包括:水平旋轉(zhuǎn)角度和/或俯仰旋轉(zhuǎn)角度),gθ為采用上述第二種確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案進(jìn)行校準(zhǔn)后得到的控制函數(shù),這樣當(dāng)我們希望球機(jī)看向位于槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置坐標(biāo)為[xi,yi]的監(jiān)控目標(biāo)時(shí)根據(jù)已有槍球聯(lián)動(dòng)算法得到θi,只需將gθ([xi,yi]T)作為控制槍球聯(lián)動(dòng)的第二控制參數(shù)控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)即可。
本申請實(shí)施例提供了一種監(jiān)控裝置控制的方法,確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo)后,根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置,所述第一控制參數(shù)是根據(jù)現(xiàn)有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的,確定所述第一控制參數(shù)的誤差,所述誤差是根據(jù)參考位置對應(yīng)關(guān)系與實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定的;或者,是根據(jù)所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度及使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度確定的;所述參考位置對應(yīng)關(guān)系是在根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān) 控圖像的位置關(guān)系;所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系是根據(jù)所述第一參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,基于特征點(diǎn)匹配確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;根據(jù)所述誤差對所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行擬合校準(zhǔn),得到修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法;根據(jù)所述修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法及槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo)確定第二控制參數(shù);根據(jù)所述第二控制參數(shù)控制所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置?;谒鰧?shí)際位置對應(yīng)關(guān)系通過誤差擬合的控制方法,不但可以有效節(jié)省人力成本,還可以精確地控制槍球聯(lián)動(dòng),有力地保障球機(jī)對監(jiān)控目標(biāo)跟蹤的準(zhǔn)確性。
實(shí)施中,可以在步驟103之前確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系,具體的確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系可以具體包括:
獲取所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn);
匹配所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn);
根據(jù)匹配的特征點(diǎn)對的位置確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系。
具體實(shí)施中,獲取所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)可以通過SIFT(Scale-invariant feature transform,尺度不變特征變換)算法、FAST(Features from Accelerated Segment Test)、ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF,有向FAST和旋轉(zhuǎn)BRIEF)算法、BRIEF(Binary Robust Independent Elementary Features,基于特征點(diǎn)的目標(biāo)或者圖像匹配)算法、SURF(Speeded Up Robust Features,基于加速魯棒性特征)算法進(jìn)行特征點(diǎn)探測。
從理論上來說,只要是能夠探測圖像特征點(diǎn)的其它的技術(shù)也是可以實(shí)施本方案的,SIFT、FAST、ORB、BRIEF和SURF僅用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員具體如何實(shí)施本申請,但不意味僅能使用SIFT、FAST、ORB、BRIEF和SURF的方式,實(shí)施過程中可以結(jié)合實(shí)踐需要來確定相應(yīng)的方式。
特征點(diǎn)匹配是指找出需要配準(zhǔn)的兩幅圖像中正確匹配的特征點(diǎn)。特征點(diǎn)匹配原理是用局部圖象特征——即多維描述子——描述每一個(gè)特征點(diǎn),然后從每一組(槍球畫面中的描述子各位一組)中分別拿出一個(gè)描述子比較描述子之間 的距離,最佳的匹配組合即位匹配輸出結(jié)果。
具體的,對特征點(diǎn)進(jìn)行匹配的過程可以分為兩步進(jìn)行,具體如下:
1.粗粒度匹配。即,計(jì)算槍機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)描述符和球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)描述符的距離,確定的距離小于閾值的集合中的最優(yōu)單射集合即為粗粒度匹配的結(jié)果。
2.細(xì)粒度匹配。細(xì)粒度的匹配是指粗粒度匹配的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,考慮空間的一致性,對于槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),由于景深遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于槍機(jī)和球機(jī)的中心距離,槍機(jī)和球機(jī)之間的幾何關(guān)系可以近似滿足仿射對極幾何,也即:
具體實(shí)施中,所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系可以表示為矩陣H,其中矩陣H滿足:
其中,和分別為特征點(diǎn)對中在所述槍機(jī)和所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的齊次像素坐標(biāo);H為單應(yīng)矩陣,H∈R3×3。
由于矩陣H為3階矩陣,所以確定矩陣H需要至少四對特征點(diǎn)對的數(shù)據(jù),為了計(jì)算的準(zhǔn)確性,可以基于更多的特征點(diǎn)對的數(shù)據(jù)來確定矩陣H。
從理論上來說,只要是能夠確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系的其它技術(shù)也是可以實(shí)施本方案的,基于匹配的特征點(diǎn)對確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系的方案僅用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員具體如何實(shí)施本申請,但不意味僅能使用基于匹配的特征點(diǎn)對確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系的方案,實(shí)施過程中可以結(jié)合實(shí)踐需要來確定相應(yīng)的方式。
實(shí)施中,確定匹配的特征點(diǎn)對在所述槍機(jī)與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置之前,還可以包括:
從所述匹配的特征點(diǎn)對中去除匹配錯(cuò)誤的特征點(diǎn)對。
具體的,可以利用RANSAC(RANdom SAmple Consensus,隨機(jī)抽樣一致性)算法從匹配的特征點(diǎn)對中去除不符合單應(yīng)模式的特征點(diǎn)對,以確保得到正確的所述槍機(jī)與所述球機(jī)監(jiān)控圖像位置對應(yīng)關(guān)。
完成槍機(jī)和球機(jī)特征點(diǎn)的匹配后,根據(jù)每一對匹配的特征點(diǎn)對的位置確定 所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系。
具體的,根據(jù)匹配的特征點(diǎn)對的位置確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系可以具體包括:
確定匹配的特征點(diǎn)對在所述槍機(jī)與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置;
根據(jù)所述匹配的特征點(diǎn)對在所述槍機(jī)與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置,確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系。
具體的,在獲取所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)之前,還可以包括:
將所述球機(jī)監(jiān)控圖像的比例尺縮小到與所述槍機(jī)監(jiān)控圖像的比例尺相同;或者,
旋轉(zhuǎn)所述槍機(jī)監(jiān)控圖像或所述球機(jī)監(jiān)控圖像,以使所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像保持同一視角。
具體實(shí)施中,由于通常球機(jī)(長焦相機(jī))監(jiān)控圖像的比例尺較槍機(jī)的大,所以在獲取球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)之前,可以將將所述球機(jī)監(jiān)控圖像的比例尺縮小到與所述槍機(jī)監(jiān)控圖像的比例尺相同,縮小系數(shù)如下:
球機(jī)監(jiān)控圖像與槍機(jī)監(jiān)控圖像的比例尺比值/球機(jī)與槍機(jī)的視角范圍比值。
或者,為了更進(jìn)一步提高匹配成功率,在已知兩相機(jī)監(jiān)控畫面水平方向角度差的情況下,可以在計(jì)算特征點(diǎn)之前,旋轉(zhuǎn)所述槍機(jī)監(jiān)控圖像或所述球機(jī)監(jiān)控圖像,以使所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像保持同一視角。
具體實(shí)施中,如果直接從整個(gè)槍機(jī)的監(jiān)控圖像獲取特征點(diǎn),會(huì)增加匹配錯(cuò)誤的特征點(diǎn)對,造成干擾數(shù)據(jù),為了避免產(chǎn)生匹配錯(cuò)誤的特征點(diǎn)對,可以將當(dāng)前的監(jiān)控目標(biāo)作為中心,視野范圍為所述球機(jī)兩倍的監(jiān)控圖像區(qū)域中獲取特征點(diǎn)。即,獲取所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)可以具體包括:
從槍機(jī)以監(jiān)控目標(biāo)的位置為中心,視野范圍為略大于所述球機(jī)監(jiān)控圖像區(qū)域(例如,一至三倍于所述球機(jī)的視野范圍的監(jiān)控圖像區(qū)域)中獲取特征點(diǎn)。
實(shí)施中,在步驟101:確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)之前,還可以包括:
對所述槍機(jī)與球機(jī)進(jìn)行初始化校準(zhǔn)。
具體實(shí)施中,對所述槍機(jī)與球機(jī)進(jìn)行初始化校準(zhǔn),可以具體包括:
確定所述球機(jī)視線中心點(diǎn)在所述槍機(jī)監(jiān)控圖像中對應(yīng)的第一位置;
根據(jù)所述第一位置與所述槍機(jī)監(jiān)控圖像視線初始位置確定二者的位置偏移;
驅(qū)動(dòng)所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以減小所述位置偏移;
當(dāng)確定所述位置偏移小于閾值時(shí),完成對所述槍機(jī)與球機(jī)進(jìn)行初始化校準(zhǔn)。
具體實(shí)施中,首先可以對槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行平行狀態(tài)的校準(zhǔn),并在平行狀態(tài)校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)的校準(zhǔn)工作。
對于槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),槍機(jī)和球機(jī)達(dá)到監(jiān)控視線平行時(shí)對應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),可以作為電機(jī)控制的基準(zhǔn)狀態(tài)。
為了是槍機(jī)和球機(jī)的監(jiān)控視線平行,理論上應(yīng)當(dāng)使得槍機(jī)和球機(jī)的視線中心對應(yīng)的體素直接的距離近似等于槍機(jī)和球機(jī)的中心距離。然而這樣需要在三維場景中分別標(biāo)出這兩個(gè)體素,在實(shí)際操作中并不易于實(shí)現(xiàn)。假設(shè)景深遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于槍機(jī)和球機(jī)的中心距離,即,景深可以視為無限遠(yuǎn),則當(dāng)槍機(jī)和球機(jī)監(jiān)控圖像中心看到同一體素,即可視為槍機(jī)和球機(jī)的監(jiān)控視線平行。
體素是體積元素(volume Pixel)的簡稱,包含體素的立體可以通過立體渲染或者提取給定閾值輪廓的多邊形等值面表現(xiàn)出來。體素是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)于三維空間分割上的最小單位,體素用于三維成像、科學(xué)數(shù)據(jù)與醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域。概念上類似二維空間的最小單位——像素,像素用在二維計(jì)算機(jī)圖像的影像數(shù)據(jù)上。有些真正的三維顯示器運(yùn)用體素來描述它們的分辨率,舉例來說:可以顯示512×512×512體素的顯示器。如同像素,體素本身并不含有空間中位置的數(shù)據(jù)(即它們的坐標(biāo)),然而卻可以從它們相對于其它體素的位置來推敲,意即它們在構(gòu)成單一張?bào)w積影像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的位置。
具體實(shí)施中,對槍機(jī)和球機(jī)監(jiān)控視線初始化校準(zhǔn),下面以初始化校準(zhǔn)中的 平行狀態(tài)校準(zhǔn)為例進(jìn)行說明??梢圆捎孟仁謩?dòng)調(diào)整球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),使其監(jiān)控視線近似與槍機(jī)的監(jiān)控視線平行,然后確定球機(jī)監(jiān)控視線中心對應(yīng)的體素在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置與槍機(jī)監(jiān)控視線中心的位置的偏移,根據(jù)梯度下降算法,控制球機(jī)向位置偏移的反方向移動(dòng),然后,確定當(dāng)前的位置偏移,再控制球機(jī)向位置偏移的反方向移動(dòng),如此重復(fù),直至位置偏差小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)(該閾值可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況確定,這里不做具體限定),就完成了槍機(jī)和球機(jī)監(jiān)控視線平行狀態(tài)的校準(zhǔn)。
實(shí)施例二
實(shí)施例一中對監(jiān)控裝置控制的方法的實(shí)施進(jìn)行了說明,現(xiàn)在結(jié)合具體場景對監(jiān)控裝置控制的方法的實(shí)施進(jìn)行描述。
例如,監(jiān)控裝置為槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),該槍球聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置于某一商場中執(zhí)行監(jiān)控任務(wù)。在該應(yīng)用場景下實(shí)施本申請?zhí)峁┑谋O(jiān)控裝置控制的方法,可以如下:
步驟201:通過手動(dòng)選擇或者自動(dòng)檢測識(shí)別的方式在槍機(jī)監(jiān)控圖像中確定監(jiān)控目標(biāo)。
具體的,這里的監(jiān)控目標(biāo)可以為一個(gè)或多個(gè)人或物,在確定監(jiān)控目標(biāo)的同時(shí),可以確定每個(gè)監(jiān)控目標(biāo)在槍機(jī)監(jiān)控圖像中對應(yīng)的像素坐標(biāo)(位置)范圍,可以選定該像素坐標(biāo)范圍內(nèi)的一個(gè)像素點(diǎn)作為監(jiān)控目標(biāo)中心點(diǎn),設(shè)監(jiān)控目標(biāo)中心點(diǎn)(后續(xù)簡稱監(jiān)控目標(biāo)點(diǎn),該監(jiān)控目標(biāo)中心點(diǎn)可以像素坐標(biāo)范圍內(nèi)任意選擇,優(yōu)選的,可以選擇該監(jiān)控目標(biāo)圖形的幾何中心點(diǎn))在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的像素坐標(biāo)為[xi,yi]T。
步驟202:將監(jiān)控目標(biāo)點(diǎn)在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的像素坐標(biāo)[xi,yi]T輸入至已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法,得到驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一控制參數(shù)。
具體的,設(shè)已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法為f([xi,yi]T),可知,第一控制參數(shù)為:Z1=f([xi,yi]T)。
步驟203:確定所述第一控制參數(shù)的誤差。
具體的,第一控制參數(shù)的誤差(可以包括實(shí)施例一中的δi、δ′i和/或σi)的確定可以采用上面描述的確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案中的任意一個(gè)來實(shí)現(xiàn),或者,也可以結(jié)合實(shí)施,這里不做具體限定。
步驟204:根據(jù)誤差對已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行擬合校準(zhǔn),得到校準(zhǔn)后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法f′([xi,yi]T)。
具體的,以采用上述從槍機(jī)監(jiān)控圖像與球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案一的方案為例,進(jìn)行說明。對已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),f′([xi,yi]T)可以是根據(jù)校準(zhǔn)后得到的控制修正函數(shù)[x′i,y′i]T=gpos([xi,yi]T)來確定的。具體的,根據(jù)[xi,yi]及控制修正函數(shù)gpos([xi,yi]T),確定要實(shí)現(xiàn)球機(jī)對位于槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置坐標(biāo)為[xi,yi]的監(jiān)控目標(biāo)的跟蹤時(shí)所述監(jiān)控目標(biāo)位于球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置坐標(biāo),根據(jù)所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系,確定與球機(jī)監(jiān)控圖像預(yù)設(shè)的位置(例如,球機(jī)監(jiān)控圖像中的中心位置)相對應(yīng)的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的坐標(biāo)[x′i,y′i]T,進(jìn)而根據(jù)將[x′i,y′i]T作為修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法輸入,根據(jù)已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法及球機(jī)當(dāng)前的位置狀態(tài)(例如,可以包括水平角度及俯仰角度)確定需要驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信號(hào)(例如,可以包括水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度及俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)角度)作為控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二控制參數(shù)。
同理,也可以采用從槍機(jī)監(jiān)控圖像與球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案二對已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行校準(zhǔn)。
當(dāng)采用上述從球機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度的維度確定已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的誤差的方案對已有的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),可以將校準(zhǔn)后得到的控制函數(shù):θ′i=gθ([xi,yi]T)作為f′([xi,yi]T)。
步驟205:根據(jù)校準(zhǔn)后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法f′([xi,yi]T)及監(jiān)控目標(biāo)在槍機(jī)監(jiān)控圖像中的像素坐標(biāo)為[xi,yi]T控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī) 監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置。
具體的,在實(shí)施例一中已經(jīng)詳細(xì)說明了如何根據(jù)槍球聯(lián)動(dòng)控制算法控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度,這里不再贅述。
槍球聯(lián)動(dòng)控制算法的擬合校準(zhǔn)時(shí),可以在槍機(jī)監(jiān)控圖像中采集大量的人或物體作為監(jiān)控目標(biāo),基于大量的監(jiān)控目標(biāo)執(zhí)行步驟202、步驟203和步驟204進(jìn)行槍球聯(lián)動(dòng)控制參數(shù)(函數(shù))的擬合校準(zhǔn)。
當(dāng)槍球聯(lián)動(dòng)控制參數(shù)(函數(shù))經(jīng)擬合校準(zhǔn)后的誤差小于某一閾值時(shí),即可認(rèn)為完成了擬合校準(zhǔn),后續(xù)可以直接根據(jù)校準(zhǔn)后的槍球聯(lián)動(dòng)控制參數(shù)(函數(shù))控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),無需在執(zhí)行步驟202、步驟203和步驟204。當(dāng)然,為了取得球機(jī)更高的跟蹤準(zhǔn)確性,也可以選擇對槍球聯(lián)動(dòng)控制參數(shù)(函數(shù))實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。
基于同一申請構(gòu)思,本申請實(shí)施例中還提供了一種監(jiān)控裝置控制的裝置,由于該裝置解決問題的原理與一種監(jiān)控裝置控制的方法相似,因此該裝置的實(shí)施可以參見方法的實(shí)施,重復(fù)之處不再贅述。
圖3為本申請實(shí)施例中監(jiān)控裝置控制的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,該監(jiān)控裝置控制的裝置可以包括:
確定單元301,用于確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo);
驅(qū)動(dòng)單元302,用于根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);所述第一控制參數(shù)是根據(jù)預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的;
所述確定單元301進(jìn)一步用于確定所述第一控制參數(shù)的誤差;所述誤差是根據(jù)參考位置對應(yīng)關(guān)系與實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定的;或者,是根據(jù)所述第一控制參數(shù)確定的所述球機(jī)第一調(diào)整角度及使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置對應(yīng)的第二調(diào)整角度確定的;所述參考位置對應(yīng)關(guān)系是在根據(jù)第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系是根據(jù)所述第一參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,基于特征點(diǎn)匹配確定的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像的位置關(guān)系;
校準(zhǔn)單元303,用于根據(jù)所述誤差對所述預(yù)設(shè)的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法進(jìn)行擬合校準(zhǔn),得到修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法;
所述確定單元301進(jìn)一步用于根據(jù)所述修正后的槍球聯(lián)動(dòng)控制算法及確定的槍機(jī)監(jiān)控圖像中的監(jiān)控目標(biāo)確定第二控制參數(shù);
控制單元304,用于根據(jù)所述第二控制參數(shù)控制所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以使所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置。
實(shí)施中,所述校準(zhǔn)單元可以進(jìn)一步用于確定槍機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)之前,對所述槍機(jī)與球機(jī)進(jìn)行初始化校準(zhǔn)。
實(shí)施中,所述校準(zhǔn)單元可以具體用于確定所述球機(jī)視線中心點(diǎn)在所述槍機(jī)監(jiān)控圖像中對應(yīng)的第一位置;根據(jù)所述第一位置與所述槍機(jī)監(jiān)控圖像視線初始位置確定二者的位置偏移;驅(qū)動(dòng)所述球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以減小所述位置偏移;當(dāng)確定所述位置偏移小于閾值時(shí),完成對所述槍機(jī)與球機(jī)進(jìn)行初始化校準(zhǔn)。
實(shí)施中,所述確定單元可以具體用于確定所述監(jiān)控目標(biāo)位于所述槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置S;根據(jù)所述第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,根據(jù)所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系確定與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置相對應(yīng)的所述槍機(jī)監(jiān)控圖像中的位置S’;根據(jù)所述位置S及所述位置S’確定所述誤差;或者,
確定根據(jù)所述第一控制參數(shù)驅(qū)動(dòng)球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,監(jiān)控目標(biāo)位于所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置M,根據(jù)所述位置M與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中預(yù)設(shè)的位置確定所述誤差。
實(shí)施中,所述確定單元可以具體用于獲取所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn);匹配所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn);根據(jù)匹配的特征點(diǎn)對的位置確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系。
實(shí)施中,所述監(jiān)控裝置控制的裝置還可以包括:
比例尺/旋轉(zhuǎn)單元,用于獲取所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的特征點(diǎn)之前,將所述球機(jī)監(jiān)控圖像的比例尺縮小到與所述槍機(jī)監(jiān)控圖像的比例尺相同;或者,
旋轉(zhuǎn)所述槍機(jī)監(jiān)控圖像或所述球機(jī)監(jiān)控圖像,以使所述槍機(jī)監(jiān)控圖像與所述球機(jī)監(jiān)控圖像保持同一視角。
實(shí)施中,所述確定單元可以具體用于從槍機(jī)監(jiān)控圖像中以監(jiān)控目標(biāo)所在的位置為中心,視野范圍為所述球機(jī)一至三倍的區(qū)域中獲取特征點(diǎn)。
實(shí)施中,所述確定單元可以具體用于確定匹配的特征點(diǎn)對在所述槍機(jī)與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置;根據(jù)所述匹配的特征點(diǎn)對在所述槍機(jī)與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置,確定所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系。
實(shí)施中,所述實(shí)際位置對應(yīng)關(guān)系可以表示為矩陣H,其中矩陣H滿足:
其中,和分別為特征點(diǎn)對中在所述槍機(jī)和所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的齊次像素坐標(biāo);H為單應(yīng)矩陣,H∈R3×3。
實(shí)施中,所述監(jiān)控裝置控制的裝置還可以包括:
特征點(diǎn)去除單元,用于確定匹配的特征點(diǎn)對在所述槍機(jī)與所述球機(jī)監(jiān)控圖像中的位置之前,從所述匹配的特征點(diǎn)對中去除匹配錯(cuò)誤的特征點(diǎn)對。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本申請的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本申請可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且,本申請可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
本申請是參照根據(jù)本申請實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器,使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中,使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理,從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
盡管已描述了本申請的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣,倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本申請也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。