(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697505.2 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 四川新视创伟超高清科技有限公司 地址 610000 四川省成 都市新园南 二路2号 (72)发明人 宋小民　杨益红　林羽蓝　吴成志　 李子清　 (74)专利代理 机构 成都立新致创知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51277 专利代理师 刘俊 (51)Int.Cl. H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方 法 (57)摘要 本发明涉及运动目标的快速追踪领域， 提供 一种基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方 法： 以摄像头位置为原点， 以摄像头水平左右转 动方向为x轴， 以摄像头扫描范围的中心线为y 轴， 建立平面二维坐标系； 根据待追踪目标的位 置沿y轴正方向距待追踪目标规定距离设置平行 于x轴的水平投影线； 当出现待追踪目标时， 记录 其在对应水平投影线上的坐标， 并基于其在水平 投影线上的坐标判断其与扫描中心点的位置关 系； 计算扫描中心点在水平投影线上移动至待追 踪目标的移动方向和移动距离； 基于扫描中心点 在水平投影线上的移动方向和移动距离计算摄 像头的转动方向、 转动速度和转动角度， 并基于 待追踪目标在水平投影线上的实时移动速度和 移动方向实现实时追 踪。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115103117 A 2022.09.23 CN 115103117 A 1.基于二维坐标投影的运动目标 快速追踪方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1.以摄像头位置为原点， 以摄像头水平左右转动方向为x轴， 以摄像头扫描范围的 中心线为y轴， 建立平面 二维坐标系， 所述摄 像头的扫描范围内包 含有待检测场景； 步骤2.摄像头实时扫描待检测场景， 根据待追踪目标可能出现的位置沿y轴正方向距 待追踪目标规定距离设置平行于x轴的水平投影线； 步骤3.当出现待追踪目标时， 记录其在对应水平投影线上的坐标， 并基于其在水平投 影线上的坐标判断其与扫描中心点的位置关系； 步骤4.基于该位置关系， 结合待追踪目标的移动速度和移动方向计算扫描中心点在水 平投影线上移动至待追踪目标的移动方向和移动距离； 步骤5.基于扫描中心点在水平投影线上的移动方向和移动距离计算摄像头的转动方 向、 转动速度和转动角度， 并基于待追踪目标在水平投影线上的实时移动速度和移动方向 实现实时追踪。 2.根据权利要求1所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 步 骤1中， 所述待检测场景的在平 面二维坐标系中对应的最小y值大于等于0， 待检测场景中距 摄像头最远的距离小于等于摄 像头的能见度距离 。 3.根据权利要求1所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 步 骤2中， 在设置平行于x轴的水平平行线时， 当摄像头的能见度距离减去待检测场景中距摄 像头最远的距离大于等于预设阈值， 则 设置的相邻的每两条平行于x轴的水平投影线均相 距距离一， 当摄像头的能见度距离减去待检测场景中距摄像头最远的距离小于预设阈值， 则设置的相邻的每两条平行于x轴的水平投影线均相距 距离二， 所述距离一大于距离二。 4.根据权利要求3所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 所 述预设阈值 为200米， 所述距离一 为3米， 所述距离二 为1米。 5.根据权利要求1所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 步 骤3中， 当出现待追踪目标时， 记录其在与之距离最近的水平投影线上的坐标。 6.根据权利要求5所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 步 骤3中， 记录完待追踪目标在在与之距离最近的水平投影线 上的坐标后， 基于其在水平投影 线上的坐标判断其与扫描中心点的位置关系， 具体为： 当扫描中心点在该水平 投影线上的x值小于待追踪目标在该水平 投影线上的x值时， 表 示扫描中心点在待追踪目标的左侧， 若： 待追踪目标向右运动， 且扫描中心点也向右运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标 的相对运动关系表示 为追击问题； 待追踪目标向左运动， 且扫描中心点也向左运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标 的相对运动关系表示 为被追击问题； 待追踪目标向左运动， 且扫描中心点向右运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标的 相对运动关系表示 为相遇问题； 待追踪目标向右运动， 且扫描中心点向左运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标的 相对运动关系表示 为背离问题； 当扫描中心点在该水平 投影线上的x值大于待追踪目标在该水平 投影线上的x值时， 表 示扫描中心点在待追踪目标的右侧， 若：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115103117 A 2待追踪目标向右运动， 且扫描中心点也向右运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标 的相对运动关系表示 为被追击问题； 待追踪目标向左运动， 且扫描中心点也向左运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标 的相对运动关系表示 为追击问题； 待追踪目标向左运动， 且扫描中心点向右运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标的 相对运动关系表示 为背离问题； 待追踪目标向右运动， 且扫描中心点向左运动， 此时， 扫描中心点相对于待追踪目标的 相对运动关系表示 为相遇问题。 7.根据权利要求6所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 对 于所述追击问题， 首先计算加减速到目标速度所需要的时间t， 之后目标和追击者之 间保持 一个恒定的距离： 如果这个距离是正的， 说明扫描中心点没有追上待追踪目标， 在这个恒定的距离里， 扫 描中心点需要在保持目标速度的基础上， 再加速追赶一半的距离， 然后再减速 到目标位移； 如果这个距离是负的， 说明扫描中心点超过了待追踪目标； 如果这个距离刚好在一个预设的范围内， 说明扫描中心点刚好追上待追踪目标， 扫描 中心点保持与待追踪目标一样的速度即可。 8.根据权利要求6所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 对 于所述被追击问题， 首先计算加减速到目标速度所需要的时间t， 之后待追踪目标和扫描中 心点之间保持一个恒定的距离： 如果这个距离是正的， 说明待追踪目标没有追上扫描中心点， 在这个距离里， 扫描中心 点需要在保持目标速度的基础上， 在前一半的位移里降速， 在后一半位移里， 加速回到目标 速度， 如果降速没有导致速度变 向， 不会出现相遇问题， 如果导致速度变 向， 先急刹到速度 为0， 然后是相遇问题； 如果这个距离是负的， 说明待追踪目标超过了扫描中心点， 这种情况只出现在目标速 度大于扫描中心 点速度的情况下， 这里需要加速追赶， 即距离的前半程加速追击， 后半程减 速到目标速度； 如果这个距离刚好在一个预设的范围内， 说明扫描中心点刚好追上待追踪目标， 扫描 中心点保持与待追踪目标一样的速度即可。 9.根据权利要求6所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 对 于所述相遇问题， 先考虑掉头位置， 假设扫描中心 点在当前位置急刹后掉头， 并开始加速追 上目标的速度， 在这个过程后： 如果追击者在前， 待追踪目标在后， 距离会恒定， 说明掉头早了， 需要在扫描中心点的 初速度的基础上， 先加速后减速跑完这段恒定的距离； 如果扫描中心点在后， 待追踪目标在前， 距离会恒定， 说明追不上了， 扫描中心点需要 加速追赶， 此时， 恒定距离的前半程加速， 后半部减速 到目标速度； 如果扫描中心点刚好追上待追踪目标， 则保持 持续跟踪。 10.根据权利要求6所述的基于二维坐标投影的运动目标快速追踪方法， 其特征在于， 对于所述背离问题， 此时扫描中心 点立马刹车并掉头， 从0速度开始加速到待追踪目标的速 度， 此时变为追击问题， 此时目标在前， 保持恒定距离， 这个距离需要在前半程先加速再在权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115103117 A 3