一种布控球的目标追踪方法、装置及计算机介质与流程

本发明涉及安防监控，尤其涉及一种布控球的目标追踪方法、装置及计算机介质。

背景技术：

1、在电力施工作业现场，需要使用布控球对作业对象进行作业监控，当前一般采用固定角度布控作业对象密集区域，当工作作业对象移动时，需要工作人员手动操控云台，调整布控球监控视角，无法根据空间中的作业对象位置分布情况，自动调整最优拍摄视野角度，使其监控的作业对象数量最大化，提高布控效果和布控的智能化。

2、当前布控球的自动追踪，一般是采用单个球追踪单个作业人员，比如锁定单一个人或随机选择单一个人进行追踪，这种布控方式不适用于作业范围大、施工场地布控球部署数量不足的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种布控球的目标追踪方法、装置及计算机介质，以解决当前无法实现根据作业对象分布位置，自动调整最优拍摄视野角度，无法实现作业对象追踪数量最大化的技术问题。

2、一方面，本发明提供一种布控球的目标追踪方法，包括如下步骤：

3、获取所有被追踪对象的位置点坐标，所述位置点坐标在以布控球的摄像头中心为原点的球坐标系中，设第i个位置点的球坐标为

4、遍历所有位置点，对于任一位置点根据摄像头的垂直视野角度、水平视野角度，计算出使该位置点在摄像头视野的摄像头极限角度：最大垂直旋转角度αmaxi、最小垂直旋转角度αmini、最大水平旋转角度βmaxi、最小水平旋转角度βmini，并建立任一位置点与使该点在摄像头视野的极限角度的映射关系；

5、遍历所有位置点，对于任一位置点当摄像头的水平旋转角度、垂直旋转角度分别为以下该点的4种极限角度对：最大水平旋转角度βmaxi、最大垂直旋转角度αmaxi，最小水平旋转角度βmini、最大垂直旋转角度αmaxi，最大水平旋转角度βmaxi、最小垂直旋转角度αmini，最小水平旋转角度βmini、最小垂直旋转角度αmini，判断其余位置点是否在采用该种极限角度对为旋转角度的摄像头视野内，获得在该种极限角度对的摄像头视野内的位置点数量，选取摄像头视野内位置点数最多的极限角度对为摄像头最优水平旋转角度βopt、最优垂直旋转角度αopt；

6、调整摄像头的水平旋转角度为βopt，垂直旋转角度为αopt，当前摄像头视野内的位置点为目标位置点。

7、在一些实施例中，还包括：

8、根据位置点与极限角度的映射关系，获得与极限角度αopt、βopt对应的位置点坐标

9、当摄像头的旋转角度为αopt、βopt时，获得摄像头视野内目标位置点中与点的水平旋转角度差值最大的位置点坐标与点的垂直旋转角度差值最大的位置点坐标

10、根据位置点坐标在摄像头视野的位置，调整摄像头的水平旋转角度由βopt增大或减小垂直旋转角度由αopt增大或减小(h-∣θi-θm∣)/2，所述w和h分别为摄像头的水平视野角和垂直视野角。

11、在一些实施例中，还包括：

12、计算使所有目标位置点不出布控球视野的布控球的水平视野角度缩放比例1/k1、垂直视野角度缩放比例1/k2，选取1/k1和1/k2中值较小的作为布控球的视野角度缩放比例1/k，所述k1通过计算获得，所述k2通过h/∣θi-θn∣计算获得；

13、将布控球的横向视野角度和竖直视野角度同时缩小为原来的1/k。

14、在一些实施例中，所述根据位置点坐标在摄像头视野的位置，调整摄像头的水平旋转角度由βopt增大或减小垂直旋转角度由αopt增大或减小(h-∣θi-θm∣)/2，具体包括：若位置点坐标在布控球视野的左上边缘，则调整布控球的水平旋转角度由βopt增大垂直旋转角度由αopt减小(h-∣θi-θm∣)/2；若位置点坐标在布控球视野的右上边缘，则调整布控球的水平旋转角度由βopt减小垂直旋转角度由αopt减小(h-∣θi-θm∣)/2；若位置点坐标在布控球视野的左下边缘，则调整布控球的水平旋转角度由βopt增大垂直旋转角度由αopt增大(h-∣θi-θm∣)/2；若位置点坐标在布控球视野的右下边缘，则调整布控球的水平旋转角度由βopt减小垂直旋转角度由αopt增大(h-∣θi-θm∣)/2。

15、在一些实施例中，设摄像头的垂直旋转角范围为[0,π/2],设摄像头的朝向与xoy面平行时，垂直旋转角度为π/2，设摄像头的朝向在xoy面的投影与x轴正向重合时，水平旋转角度为0，水平旋转角度范围为[0,2π]，所述αmaxi、αmini、βmaxi、βmini通过如下公式获得，摄像头的水平视野角度为w，所述αmaxi、αmini、βmaxi、βmini通过如下公式获得，摄像头的水平视野角度为w，垂直视野角度为h：

16、αmaxi＝θi+h/2,

17、αmini＝θi-h/2,

18、

19、

20、在一些实施例中，判断某一位置点是否在摄像头视野内的具体方法如下：

21、设摄像头的垂直旋转角为α，水平旋转角度为β；

22、设空间中第p个位置点的坐标为

23、若位置点的垂直旋转角满θp足θp-α∣≤h/2，且水平旋转角满足则判定该点在布控球视野内。

24、在一些实施例中，在获取所有被追踪对象的位置点之前，还包括：接收追踪对象数量最多模式启动请求，所述请求为定时触发或由与布控球通信的其他电子设备触发。

25、在一些实施例中，所述获取所有被追踪对象的位置点，包括：

26、接收uwb基站发来的所有被追踪对象的位置点，所述uwb基站包括设于布控球上且位于同一平面的三根天线，所述三根天线所在的平面与水平面平行，带有uwb定位标签的定位终端佩戴于被追踪对象上；

27、定位终端发送uwb无线电信号到uwb基站，uwb基站通过tdoa算法确定被追踪对象的位置点坐标，所述位置点坐标为三维世界坐标，将位置点的三维世界坐标转化成球坐标后发给布控球。

28、另一方面，本发明还提供了一种布控球的目标追踪装置，包括被追踪对象位置获取模块、布控球最优旋转角度计算模块和布控球旋转角度调整模块；

29、所述被追踪对象位置获取模块，用于获取所有被追踪对象的位置点坐标，所述位置点坐标在以布控球的摄像头中心为原点的球坐标系中，设第i个位置点的球坐标为

30、所述布控球最优旋转角度计算模块，用于遍历所有位置点，对于任一位置点根据摄像头的垂直视野角度、水平视野角度，计算出使该位置点在摄像头视野的摄像头极限角度：最大垂直旋转角度αmaxi、最小垂直旋转角度αmini、最大水平旋转角度βmaxi、最小水平旋转角度βmini，并建立任一位置点与使该点在摄像头视野的极限角度的映射关系；

31、遍历所有位置点，对于任一位置点当摄像头的水平旋转角度、垂直旋转角度分别为以下该点的4种极限角度对：最大水平旋转角度βmaxi、最大垂直旋转角度αmaxi，最小水平旋转角度βmini、最大垂直旋转角度αmaxi，最大水平旋转角度βmaxi、最小垂直旋转角度αmini，最小水平旋转角度βmini、最小垂直旋转角度αmini，判断其余位置点是否在采用该种极限角度对为旋转角度的摄像头视野内，获得在该种极限角度对的摄像头视野内的位置点数量，选取摄像头视野内位置点数最多的极限角度对为摄像头最优水平旋转角度βopt、最优垂直旋转角度αopt；

32、所述布控球旋转角度调整模块，用于调整摄像头的水平旋转角度为βopt，垂直旋转角度为αopt，当前摄像头视野内的位置点为目标位置点。

33、另一方面，本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有指令，所述指令在计算机上执行时，使得所述计算机执行上述的方法。

34、本发明的有益效果如下：使用本发明的方法可以通过定位终端(追踪对象)位置信息、摄像头本身的参数信息(比如垂直视野角度、水平视野角度)，自动获得可以在摄像头视角范围内包含最多被追踪对象的摄像头旋转角度，实现了布控球追踪的作业对象数量最大化，方便监管人员通过少量的画面就可掌握现场的大部分情况，实现了布控效果最大化。