专利名称：单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及视频监控领域，特别是一种单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法。
背景技术：
自动跟踪信息处理由简单处理向图像信息处理方向发展，由点跟踪向点跟踪和图像处理技术相结合方向发展，充分利用目标图像信息，提高抗干扰性能。电视跟踪器产生多个窗ロ，能同时跟踪视场内数字目标。多目 标跟踪采用先求出各个目标中心，然后求出多个目标中心形成多边形的中心进行跟踪，也能由人工指定需要的某个目标进行自动跟踪。目前已有的自动跟踪技术只是简单地对活动的物体进行监控，大多数是在摄像头上设置被动式红外线接收器或者在活动目标上做标记，根据接收到的信号来实现对活动物体的跟踪。这些方法虽然能够较准确地对活动物体进行监控，但应用场景受到很大限制，并且没有针对一定的目标(比如人脸目标)进行跟踪，存在盲目性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辨认和跟踪精度高、抗干扰能力强、适用广泛的单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法。为解决上述技术问题，本发明单摄像头人脸自动跟踪系统，包括球机以及用于接受所述球机信号的終端；所述球机包括云台，在所述云台上设有防护罩；摄像头，所述摄像头设置在所述云台内；解码器，所述解码器设置在所述云台内，所述解码器与所述摄像头耦合连接；球机通讯模块，所述球机通讯模块设置在所述云台内，所述球机通讯模块与所述摄像头耦合连接，所述球机通讯模块与所述终端通讯。所述终端包括相互耦合连接的采集模块、转换模块、控制模块、終端通讯模块、显示模块及人脸识别模块；所述终端通讯模块与所述球机通讯模块通讯。所述云台为告诉步进式云台。所述解码器为嵌入式解码器。单摄像头人脸自动跟踪系统工作方法，包括如下步骤第一歩，视频的采集，利用采集模块采集视频并传给终端；第二步，视频画面的实时显示，利用終端对采集到的视频画面进行实时显示；第三步，人脸的识别，利用人脸识别模块实现人脸的准确识别，并将识别信息传递给控制|吴块；第四步，云台的控制，根据人脸识别模块传递的信息进行云台的自动控制；第五步，人脸的自动跟踪，云台接收人脸识别模块传来的指令信息，对指令信息进行解析，并按照指令进行对人脸的锁定跟踪。本发明单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法采用人脸自适应识别技术，能够准确识别人脸目标；本发明具有人脸准确定位以及很强的抗干扰能力；本发明使用单摄像头主动跟踪技术，能够准确跟踪人脸目标；本发明可以应用的场所非常广泛，适合机场、广场、轨道交通等各类场所的治安智能监控应用。本发明单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法针对现有视频监控系统技术的不足，设计ー种智能人脸识别跟踪方法，对人脸的准确识别以及对摄像头的自动控制是其中主要解决的问题，单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法采用人脸肤色自适应技术以及人脸定位技木，能够准确检测出人脸目标，具有很强的抗干扰能力。此外，单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法使摄像机对自身的云台和变焦镜头进行自主驱动，并自动控制摄像机进行云台全方位旋转和镜头 缩放，对检测到的人脸目标进行自动跟踪，确保被跟踪的人脸目标持续以放大特写画面出现在镜头中央，便于观察和信息的存储。
图I为本发明单摄像头人脸自动跟踪系统结构框图；图2为本发明单摄像头人脸自动跟踪系统工作方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法作进ー步详细说明。如图I所示，本发明单摄像头人脸自动跟踪系统，包括球机以及用于接受球机信号的終端；球机包括云台，在云台上设有防护罩；摄像头，摄像头设置在云台内；解码器，解码器设置在云台内，解码器与摄像头耦合连接；球机通讯模块，球机通讯模块设置在云台内，球机通讯模块与摄像头耦合连接，球机通讯模块与終端通讯。球机为一体化摄像机、高速步进式云台、嵌入式解码器板等电子器件内置于ー球机护罩内。安装容易，防护性好，气候适应性強。球机采用球形云台摄像机。終端包括相互耦合连接的采集模块、转换模块、控制模块、終端通讯模块、显示模块及人脸识别模块；终端通讯模块与球机通讯模块通讯。在終端上安装视频采集模块及終端通讯模块，由于终端通讯模块采用的是RS-232串ロ通讯，而球机通讯模块采用的是RS-485串ロ通讯，所以中间需要接入ー个RS232转RS-485接ロ转换模块。球机采用的是摄像头与云台控制一体机。摄像头的视频线接入采集模块接ロ，控制线则连接到RS232转RS485接ロ转换模块上。一台终端可以控制多个云台。終端中的人脸识别模块主要是实现目前先进的人脸识别算法并加以改进，实现了准确度高、精度高的人脸识别方法。控制模块不仅要实现已有的云台手动控制功能，还要联合人脸识别模块实现对人脸目标的自动检测和自动跟踪功能。单摄像头人脸自动跟踪系统工作方法，包括如下步骤第一歩，视频的采集，利用采集模块采集视频并传给终端；第二步，视频画面的实时显示，利用終端对采集到的视频画面进行实时显示；第三步，人脸的识别，利用人脸识别模块实现人脸的准确识别，并将识别信息传递给控制|吴块；第四步，云台的控制，根据人脸识别模块传递的信息进行云台的自动控制；第五歩，人脸的自动跟踪，云台接收人脸识别模块传来的指令信息，对指令信息进行解析，并按照指令进行对人脸的锁定跟踪。
本发明单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法采用人脸自适应识别技术，能够准确识别人脸目标；本发明具有人脸准确定位以及很强的抗干扰能力；本发明使用单摄像头主动跟踪技术，能够准确跟踪人脸目标；本发明可以应用的场所非常广泛，适合机场、广场、轨道交通等各类场所的治安智能监控应用。本发明单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法针对现有视频监控系统技术的不足，设计ー种智能人脸识别跟踪方法，对人脸的准确识别以及对摄像头的自动控制是其中主要解决的问题，单摄像头人脸自动跟踪系统及其工 作方法采用人脸肤色自适应技术以及人脸定位技木，能够准确检测出人脸目标，具有很强的抗干扰能力。此外，单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法使摄像机对自身的云台和变焦镜头进行自主驱动，并自动控制摄像机进行云台全方位旋转和镜头缩放，对检测到的人脸目标进行自动跟踪，确保被跟踪的人脸目标持续以放大特写画面出现在镜头中央，便于观察和信息的存储。以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.单摄像头人脸自动跟踪系统，其特征在于，包括球机以及用于接受所述球机信号的终端； 所述球机包括 云台，在所述云台上设有防护罩； 摄像头，所述摄像头设置在所述云台内； 解码器，所述解码器设置在所述云台内，所述解码器与所述摄像头耦合连接； 球机通讯模块，所述球机通讯模块设置在所述云台内，所述球机通讯模块与所述摄像头耦合连接，所述球机通讯模块与所述终端通讯。
2.根据权利要求I所述的单摄像头人脸自动跟踪系统，其特征在于，所述终端包括相互耦合连接的采集模块、转换模块、控制模块、终端通讯模块、显示模块及人脸识别模块；所述终端通讯模块与所述球机通讯模块通讯。
3.根据权利要求I所述的单摄像头人脸自动跟踪系统，其特征在于，所述云台为告诉步进式云台。
4.根据权利要求I所述的单摄像头人脸自动跟踪系统，其特征在于，所述解码器为嵌入式解码器。
5.单摄像头人脸自动跟踪系统工作方法，其特征在于，包括如下步骤 第一步，视频的采集，利用采集模块采集视频并传给终端； 第二步，视频画面的实时显示，利用终端对采集到的视频画面进行实时显示； 第三步，人脸的识别，利用人脸识别模块实现人脸的准确识别，并将识别信息传递给控制模块； 第四步，云台的控制，根据人脸识别模块传递的信息进行云台的自动控制； 第五步，人脸的自动跟踪，云台接收人脸识别模块传来的指令信息，对指令信息进行解析，并按照指令进行对人脸的锁定跟踪。
全文摘要
本发明单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法，包括球机以及用于接受所述球机信号的终端。不同于常见的人脸跟踪系统运用一台固定摄像机和一台球机，本发明单摄像头人脸自动跟踪系统及其工作方法采用单台摄像机和一台终端进行运动目标跟踪，根据运动目标在全景摄像机视野中的准确位置、运动轨迹以及运动速度来自动控制调整球机的位置、运动方向以及运动速度，使运动目标实时显示在球机视野中。比双摄像头运动目标跟踪系统能够准确估计运动目标的运动轨迹以及运动速度，可以克服双摄像头人脸跟踪系统中摄像头之间的配合不准确的问题，并且更具有经济性。
文档编号H04N5/232GK102857695SQ20121027729
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者代印唐, 沈小舟 申请人:上海中和软件有限公司, 上海复旦复华科技股份有限公司