基于多球机联动结构的视频运动目标监控方法

1.基于多球机联动结构的视频运动目标监控方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1：采用一个全景监控摄像头和多个设置在不同位置的云台特写跟踪摄像头，利用计算机实现全景监控摄像头和特写跟踪摄像头之间的联动，即建立场景画面中的每个点分别在多个特写摄像头和一个全景摄像头所拍摄的视频画面中的位置对应关系，根据全景摄像头中目标的位置来确定特写摄像头的朝向；
步骤2：利用全景监控摄像头对监视区域的目标进行行为检测，即运用图像及视频处理的方法将运动目标与场景的背景区别分离，获得入侵目标的所在位置、运动方向和速度的信息；
步骤3：对步骤2检测到的目标，在视频的帧与帧之间运用模板匹配的方法对运动目标进行跟踪，获得目标的运动轨迹信息；
步骤4：当跟踪目标经过用户所设界限或者进入用户所设区域时，全景监控摄像头将获得的目标运动轨迹信息通过步骤1建立的联动关系传输给所有特写跟踪摄像头，通过控制云台的转动带动各个特写跟踪摄像头转动，进行目标跟踪；
步骤5：控制各个特写跟踪摄像头焦距的缩放来拉近目标，对得到的锁定在监控画面中的目标进行不同角度特写拍摄，将拍摄图像存储于数据库中。
2.根据权利要求1所述的基于多球机联动结构的视频运动目标监控方法，其特征在于，所述的步骤1中利用计算机实现全景监控摄像头和特写跟踪摄像头之间的联动，具体按照以下步骤实施：
首先，从枪机相机所采集到的视频画面F0(x,y),x＝1,2,...,m；y＝1,2,...,n上，用户拖动鼠标，选取一个明显的特征点，用户选取的特征点的坐标为(x1,y1)，设一个枪机配备有N个球机，分别用Fi(x,y),x＝1,2,...,m；y＝1,2,...,n，i＝1,2,...,N表示；
之后，对这N个球机依次分别将球机倍率放大至最大，设这时的最大的放大倍率为Ki，i＝1,2,...,N；球机的中心点Fi(x0,y0)，i＝1,2,...,N正好和该特征点重合，即：
Fi(x0,y0)＝F0(x1,y1)，i＝1,2,...,N (1)
这样完成一组标定，完成好若干组标定后，就完成了全景和球机的坐标映射标定；
其次，完成标定后，建立N个球机Fi(x,y),x＝1,2,...,m；y＝1,2,...,n，i＝
1,2,...,N与枪机F0(x,y),x＝1,2,...,m；y＝1,2,...,n之间的映射关系如下：
Fi(x,y)＝F0(int(x/Ni)+Δx,int(y/Ni)+Δy)，i＝1,2,...,N，x＝1,2,...,m；y＝
1,2,...,n (2)
其中，Δx＝x0-x1，Δy＝y0-y1；
最后，当用户在全景画面中拉框放大，根据公式(2)给出的映射关系，发送球机转动指令和倍率Ki，i＝1,2,...,N指令至球机。
3.根据权利要求1所述的基于多球机联动结构的视频运动目标监控方法，其特征在于，所述的步骤2具体按照以下步骤实施：
先对前几帧图像的每一个象素点求均值及方差，设第n帧图像的坐
标 为(x，y) 的 象 素 值 为 xn ＝fn(x,y)，在 这 前N 帧 图 像 中 可 能 包 含 有 非背 景 的 目 标 物，求 出 前 n帧 的 均 值 及 方 差
在后续帧中根据求出的均
值和方差判断当前帧的象素点是否属于背景点，设给定的权值β当前图像的象素值如果在置信区间 中，则说明当前像素值与背景比较接近，更新背景模型的均
2
值 和方差S，若不属于该置信区间则不对背景进行更新，经过一段时间的训练过程背景模型的置信区间会慢慢收敛，目标物不会对背景产生影响；更新背景的公式为：
在得到了场景的背景图像后，根据背景差分法，即当前帧与背景帧相减得到运动的目标物；再根据给定得阈值对图像进行二值化，得到只含有目标的图像；
设In是第n帧图像的灰度值，Bn-1为由前n-1帧图像得到的背景，T为设置好的阈值，则逐像素背景相减的函数ΔIn：
ΔIn＝|In-Bn-1|
将判断为前景的目标点再进行连通域的特性分析，将判断为非目标的点删除，留下的就是判断为目标的点。
4.根据权利要求1所述的基于多球机联动结构的视频运动目标监控方法，其特征在于，所述的步骤3具体按照以下步骤实施：
针对有公共监视区域的球机对目标的接力跟踪采用的是模板匹配算法，在球机中框选出的目标为模板T，大小为M×M，其临近球机视频图像为搜索图S，搜索图S上模板T覆盖的(i,j)
块叫做子图S ，子图左上角为参考点，i和j的范围为：0≤i，j≤N-M，其中，N×N为被(i,j)
搜索图的大小，M×M为模板T的大小，采用基于误差测度的MAD准则，将T和S 做差然后求和，然后在对模板尺寸求平均，MAD相似度准则如下：
(i,j)
通过公式(5)计算得到T和S 的相似度，如果此MAD相似值小于一个设定的阈值，(i,j)
表示T和S 是同一个目标，一个球机中的目标和相邻球机中的同一个目标就完成了匹配，同样的方法，此相邻球机再和其相邻球机对目标进行模板匹配，对所有的球机进行模板匹配算法，实现目标的接力跟踪。

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