一种智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法

1.一种智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，包括：
在跟踪过程中，当接收到新选取目标在所采集的跟踪图像中的位置坐标时，根据所述新选取目标的位置坐标，在所采集的跟踪图像中进行位置坐标匹配，将匹配结果所对应的所述跟踪图像中的目标作为当前跟踪目标，并提取所述当前跟踪目标的特征；
依据所述当前跟踪目标的特征，实时对当前跟踪目标在所采集的跟踪图像中的位置坐标进行更新；
将更新的当前跟踪目标在所采集的跟踪图像中的位置坐标实时转换为所述球机可识别的水平转动P值、垂直转动T值以及放大倍率Z值；
根据所述Z值实时调整所述球机的放大倍率，根据所述P值和T值实时控制所述球机的转动，以使所述当前跟踪目标始终处于所采集的跟踪图像中。
2.根据权利要求1所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，在启动所述跟踪过程之前，还包括：
选定监控场景；
标定球机倍率系数。
3.根据权利要求2所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，所述标定球机倍率系数，包括：
将球机的监控视野设为地平面；
所述球机倍率系数为：Z0×sin(T0)；
其中，
在标定球机倍率系数时，Z0为参考目标与所述球机的距离为已知距离D0时所对应的球机Z值；
在标定球机倍率系数时，T0为所述参考目标与所述球机的距离为已知距离D0时对应的球机T值。
4.根据权利要求1所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，所述在所采集的跟踪图像中进行位置坐标匹配，还包括：
将所述新选取目标的位置坐标转换为归一化坐标，所述归一化坐标为相对于图像的长度和宽度进行归一化处理后的坐标值。
5.根据权利要求1所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，将不断更新的当前跟踪目标在所采集的跟踪图像中的位置坐标实时转换为所述球机可识别的P值、T值以及Z值，包括以下过程：
将当前跟踪目标在所采集的跟踪图像中的位置坐标转换为以所述球机为中心的球坐标；
根据所述球坐标获得所述P值和T值；
根据所采集的跟踪图像中的当前跟踪目标位置信息以及球机倍率系数，获得所述Z值。
6.根据权利要求5所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，所述的根据所述球坐标获得所述P值和T值，依据如下方法进行：
设以所述球机为中心的球坐标系的水平方向由相互垂直的u、v方向构成，所述球坐标系的垂直方向为垂直于u、v方向的w方向；
若当前跟踪目标在以所述球机为中心的球坐标系中的坐标值为(u,v，w)，则P=arctan(v/u)
7.根据权利要求5所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，所述的根据所采集的跟踪图像中的当前跟踪目标位置信息以及球机倍率系数，获得所述Z值，依据如下方法实现：
设所述球机倍率系数为Zref，当前跟踪目标位置与球机镜头角度信息为T1，则Z=Zref/sin(T1)
其中，sin(T1)为当前跟踪目标位置信息的动态倍率系数调整函数。
8.根据权利要求1所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，所述的根据所述P值和T值实时控制所述球机的转动，依据如下方法实现：
设当前跟踪目标在所述球机为中心的球坐标系下的新的P值、T值分别为Pnew、Tnew，所述球机当前的P值、T值分别为Pcur、Tcur，处理一帧所需要的时间为Δt，根据如下公式确定当前跟踪目标速度的大小和方向：
其中，Vpan为当前跟踪目标在所述球机为中心的球坐标系下水平转动方向的移动速度，Vtilt为当前跟踪目标在所述球机为中心的球坐标系下垂直转动方向的移动速度；
根据当前跟踪目标速度的大小和方向控制所述球机进行加减速转动。
9.根据权利要求8所述的智能跟踪高速球机的目标跟踪的方法，其特征在于，所述的根据当前跟踪目标速度的大小和方向控制所述球机进行加减速转动，包括如下步骤：
步骤a、判断当前跟踪目标移动方向是否与球机的当前转动方向一致，如果是则执行步骤b，否则执行步骤f；
步骤b、判断当前跟踪目标移动速度是否大于球机的当前转动速度，如果是则执行步骤c，否则执行步骤d；
步骤c、对球机的当前转动速度进行加速，并执行步骤d；
步骤d、判断当前跟踪目标移动速度是否等于球机的当前转动速度，如果是则执行步骤i，否则执行步骤e；
步骤e、对球机的当前转动速度进行减速，并执行步骤d；
步骤f、对球机的当前转动速度进行减速，并执行步骤g；
步骤g、判断球机的当前转动速度是否为零，如果是则执行步骤h，否则执行步骤f；
步骤h、调换所述球机的转动方向，并执行步骤b；
步骤i、以当前转动速度追踪所述当前跟踪目标。

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