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自動跟蹤技術 激發高速球向智能化方向邁進

時間:2009-05-20 來源:中國集群通信網 作者:小甜甜 點擊:

    高速球發展至今,各項技術都已經相當成熟了,但是受產品同質化的嚴重影響,高速球的發展前景也在經歷著較大的變革,更多的廠商在智能化的趨勢推動下將自動跟蹤技術列為自身創新的重頭戲。然而受到技術及成本的制約智能化的功能還不能得到大范圍的應用,那么智能化道路該如何發展將是業內人士普遍關心的大問題。

    作為最具代表性的前端監控設備,高速球的遠距離控制、變倍、高清圖像、預置位巡航、自動跟蹤等功能在平安城市、銀行、工廠、港口等行業越來越發揮出重要的作用。但是隨著恐怖活動的不斷出現,再加上整個監控行業朝著數字化、網絡化發展的進程,高速球的智能化功能被更多地提上議事日程。而在此發展趨勢下,自動跟蹤成為了高速球近年來取得飛速發展的智能化技術之一。

前端智能化是趨勢
    目前的智能高速球已經具備隨時檢測球機內部溫度和濕度、自動啟動內部加熱和降溫設備、智能監控風扇轉動狀態、智能識別系統協議等功能,然而這些智能功能只是針對球機內部工作環境及球機性能的智能檢測,并非對外界被監控對象的智能檢測及分析,而要真正在前端球機對監控目標進行智能化的檢測則需要結合IVS等智能功能來共同完成。雖然現在的智能化并未形成普遍的應用需求,但是可以預計,它將會在很多應用場合發揮傳統產品無法比擬的作用,而且在未來的道路上它也將成為高速球技術的主流趨勢之一。

    高速球的智能化功能主要分為由前端球機獨立完成和由后端軟件平臺配合前端攝像機操作來共同完成兩種,以自動跟蹤技術為例,球機不需要通過后端的軟件平臺去控制,只要在前端就可以自動完成跟蹤的任務。廣州瀚祺電子科技有限公司技術工程師鄧勝文表示,三星泰科光電子的SPD-3750TP高速智能球是在前端攝像機獨立完成識別與跟蹤的,不需要后端軟件協助。它的工作過程如下:當目標物體進入該球機視覺范圍時,球機可自動識別目標運動的方向,并自動控制云臺旋轉,對移動目標進行追蹤,使物體位于畫面中央,同時可自動對目標進行放大。自動跟蹤持續到目標離開球機的可視范圍,球機返回原觀測點準備下一次跟蹤。

    由此可知,通過前端球機實現智能化功能是今后高速球應用趨勢之一,而且要實現前端的控制并不難。據天地偉業相關技術人士介紹,高速球智能化的功能可以通過兩種方法來實現,一是將智能模塊的算法嵌入到球機的DSP芯片中來實現,另一種是增加智能模塊,將模塊的智能功能輸入到球機的控制中完成。

    實際上,自動跟蹤技術是球機獨立控制完成的一種智能化功能,它的跟蹤實現并不需要后端的軟件來管理與操控。此外,自動跟蹤技術自發展以來經歷了較大的起伏,也有一些成功的創新,具體表現在對目標物體跟蹤的差異化上。

自動跟蹤技術
    據了解,自動跟蹤是在智能識別的基礎上,對圖像進行差分計算,自動識別視覺范圍內目標運動的方向,并自動控制云臺對移動目標進行追蹤,同時配合高清晰的自動變焦鏡頭,當目標在進入智能球機視線范圍內直到離開的這段時間內,所有視頻都被清晰地傳往監控中心。一旦系統的某個區域發生報警時,相關高速球便自動旋轉到報警點開始追蹤,并可設定啟動錄像或抓拍及啟動周邊的燈光、警鈴等。對于自動跟蹤的實現方式,杰偉世(中國)投資有限公司監控產品技術總監譚耀明認為,當球機探測到某個物體移動后,給球機的處理芯片發出一個命令,然后結合齒輪的轉動,控制傳動芯片來觸發報警,從而完成跟蹤命令。天津嘉杰電子的企劃經理吳東坡也表示,高速球的自動跟蹤也是對球機機械性的考量,對于目標物體的跟蹤取決于它的速度和精度,而在操作上則是采取中心定位,局部放大的特點來達到圖像的清晰。

    目前高速球智能跟蹤主要有區域跟蹤和鎖定跟蹤兩種不同的跟蹤方式。這兩種跟蹤技術研發較成功的有松下、三星泰科光電子等廠家。據各廠家介紹的情況分析,區域跟蹤被稱為第一代自動跟蹤技術,而鎖定跟蹤被稱為第二代自動跟蹤技術,兩種自動跟蹤技術既有共性亦存有差異。第一代自動跟蹤技術與高速球的移動偵測功能有著很多相似之處,且存在著跟丟目標物體的缺點,而第二代跟蹤技術則跟蹤相對比較穩定且不會跟丟目標物體。

區域跟蹤
    廣州瀚祺電子科技有限公司技術工程師鄧勝文介紹說,區域跟蹤主要是指如果有物體進入球機的設定區域,則跟蹤其運動軌跡,跟蹤超出范圍后,球機自動返回原觀測點進行新一輪的跟蹤。對于區域跟蹤,松下(中國)有限公司項目推進中心的郭辰見也表示,區域跟蹤功能主要適用于監控對象或移動物體較少的環境,如果有某一移動的人物或物體進入攝像機的監控范圍,攝像機會對其進行自動跟蹤,但是無法鎖定特定的人物或目標。松下WV-CW960系列和WV-CS950系列快球便是此種跟蹤方式的代表產品。但區域跟蹤存在著一些缺陷,一旦在該監控區域內有多處物體同時移動時,球機會把目標物體跟丟,因此區域跟蹤在實際的應用中還有提升的空間。

鎖定跟蹤
    目前,第二代自動跟蹤技術是球機市場上最新的跟蹤技術,第二代跟蹤采用的是鎖定跟蹤的方法,即指用戶指定目標后,球機會自動跟蹤該物體的運動軌跡。松下(中國)有限公司項目推進中心的郭辰見介紹說,松下的WV-CW970系列高速球是第二代自動跟蹤的代表產品,它既可以實現區域跟蹤功能,也可以實現鎖定跟蹤功能。針對特定的人物或移動物體,通過控制鍵盤對其進行“鎖定”操作后,攝像機可以進行鎖定跟蹤,也就是說,即使有其它的人物或移動物體進入攝像機監控范圍,攝像機也不會跟丟之前的人物或物體。具體的操作步驟如下:通過鍵盤選擇需要被鎖定跟蹤的移動目標,然后利用屏幕上的“十”字,按下遙桿上的鎖定按鈕,鎖定目標,此時“十”字變成方框,快球即將目標鎖定住,且開始自動跟蹤。鎖定跟蹤技術是通過模板匹配算法實現的,它在廣場這類大范圍、人流量高的區域內也能有很好的監控效果,只要手動鎖定被跟蹤的目標之后,即便有其它移動物體在監控區域內也不會跟丟原先鎖定的目標。

    杭州數爾電子技術工程人員也介紹道,目前,國內廠家也研發了帶鎖定跟蹤智能高速球,此跟蹤方式分為手動鎖定跟蹤和移動自動鎖定跟蹤兩種。手動鎖定跟蹤通過鼠標在屏幕上對跟蹤目標劃一個框,就鎖定跟蹤該目標。無論該目標運動或靜止,都對其它移動物體進行自動跟蹤,跟蹤快速而且流暢。即使在屏幕上出現多個移動物體,球機也不會對其進行跟蹤。該功能適用于復雜環境下的治安監控。例如抓小偷:監控畫面上發現一小偷在行竊,在該小偷上劃一個框,進行手動鎖定,球機就會只跟蹤小偷,而不會去跟蹤被扒竊的受害者,有利于及時得知小偷去向,為抓捕小偷爭取有利時機。而移動自動鎖定跟蹤則自動跟蹤第一個移動目標,即誰先動就跟誰。若第一個移動目標停下來,有第二個目標移動,就會自動跟蹤第二個移動目標,跟蹤快速而流暢。該功能適用于無人值守場合,如金庫、軍火庫、電站等重要場所。
(中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮)

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