雷达和光电联动的跟踪方法及装置

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种雷达和光电联动的跟踪方法及装置。

背景技术

目前，常见的跟踪系统中，通常使用雷达联动光电云台对在监控区域中监控到的目标物体进行跟踪。在跟踪过程中，雷达可以实时获取该目标物体的位置信息（比如距离、方向等信息），并将该目标物体的位置信息发送至控制设备。控制设备根据该目标物体的位置信息和光电云台的位置信息，确定该光电云台对应的PTZ（Pan/Tilt/Zoom，平移/倾斜/缩放）值，并将该PTZ值发送给光电云台。之后，光电云台可以根据该PTZ值进行移动和缩放，并采集包含该目标物体的图像。

然而，由于雷达的转动速度较慢，且雷达与目标物体之间回波信号的时间间隔较长。因此，雷达获取目标物体的位置信息的时间间隔也较长，相应的，控制设备确定光电转台的PTZ值的时间间隔也较长，进而光电云台采集到的包含该目标物体的图像之间的时间间隔也较长，从而导致光电云台无法对目标物体进行连续跟踪。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种雷达和光电联动的跟踪方法及装置。

第一方面，提供了一种雷达和光电联动的跟踪方法，所述方法应用于雷达和光电联动的跟踪系统中的光电云台，所述方法包括：

获取所述光电云台对应的当前PTZ值；

根据所述当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像；

根据所述当前PTZ值、预先存储的所述光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新所述当前PTZ值中的PT值，并执行所述获取所述光电云台对应的当前PTZ值的步骤。

作为一种可选地实施方式，所述光电云台的缩放偏移比例参数包括最大P值偏移量与缩放值的第一比例系数、最大T值偏移量与所述缩放值的第二比例系数，所述根据所述当前PTZ值、预先存储的所述光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新所述当前PTZ值中的PT值，包括：

在图像坐标系中，根据所述目标物体的中心点对应的第一坐标和采集到的目标图像的中心点对应的第二坐标，确定所述目标物体对应的横坐标偏移像素和纵坐标偏移像素；

将所述横坐标偏移像素与横坐标总像素的比值乘以所述第一比例系数，确定为P值偏移量，并将所述当前PTZ值中的P值与所述P值偏移量的和值，更新所述当前PTZ值中的P值；

将所述纵坐标偏移像素与纵坐标总像素的比值乘以所述第一比例系数，确定为T值偏移量，并将所述当前PTZ值中的T值与所述T值偏移量的和值，更新所述当前PTZ值中的T值。

作为一种可选地实施方式，所述根据所述当前PTZ值、预先存储的所述光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新所述当前PTZ值中的PT值之后，所述方法还包括：

根据采集到的目标图像，确定所述目标物体在采集到的目标图像中的目标占比；

如果所述目标占比与基准占比的差值的绝对值大于预设的占比阈值，则根据所述当前PTZ值、所述目标占比、所述基准占比、以及预先存储的Z值与视场角的对应关系，更新所述当前PTZ值中的Z值。

作为一种可选地实施方式，所述根据所述当前PTZ值、所述目标占比、所述基准占比、以及预先存储的Z值与视场角的对应关系，更新所述当前PTZ值中的Z值，包括：

在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询所述当前PTZ值中的Z值对应的第一视场角；

根据所述第一视场角、所述目标占比和所述基准占比，确定第二视场角；

在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询所述第二视场角对应的目标Z值，并将所述目标Z值，更新所述当前PTZ值中的Z值。

第二方面，提供了一种雷达和光电联动的跟踪装置，所述装置应用于雷达和光电联动的跟踪系统中的光电云台，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述光电云台对应的当前PTZ值；

采集模块，用于根据所述当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像；

第一更新模块，用于根据所述当前PTZ值、预先存储的所述光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新所述当前PTZ值中的PT值，并触发所述获取模块执行所述获取所述光电云台对应的当前PTZ值的步骤。

作为一种可选地实施方式，所述光电云台的缩放偏移比例参数包括最大P值偏移量与缩放值的第一比例系数、最大T值偏移量与所述缩放值的第二比例系数，所述第一更新模块，具体用于：

在图像坐标系中，根据所述目标物体的中心点对应的第一坐标和采集到的目标图像的中心点对应的第二坐标，确定所述目标物体对应的横坐标偏移像素和纵坐标偏移像素；

将所述横坐标偏移像素与横坐标总像素的比值乘以所述第一比例系数，确定为P值偏移量，并将所述当前PTZ值中的P值与所述P值偏移量的和值，更新所述当前PTZ值中的P值；

将所述纵坐标偏移像素与纵坐标总像素的比值乘以所述第一比例系数，确定为T值偏移量，并将所述当前PTZ值中的T值与所述T值偏移量的和值，更新所述当前PTZ值中的T值。

作为一种可选地实施方式，所述装置还包括：

确定模块，用于根据采集到的目标图像，确定所述目标物体在采集到的目标图像中的目标占比；

第二更新模块，用于如果所述目标占比与基准占比的差值的绝对值大于预设的占比阈值，则根据所述当前PTZ值、所述目标占比、所述基准占比、以及预先存储的Z值与视场角的对应关系，更新所述当前PTZ值中的Z值。

作为一种可选地实施方式，所述第二更新模块，具体用于：

在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询所述当前PTZ值中的Z值对应的第一视场角；

根据所述第一视场角、所述目标占比和所述基准占比，确定第二视场角；

在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询所述第二视场角对应的目标Z值，并将所述目标Z值，更新所述当前PTZ值中的Z值。

第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的方法步骤。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法步骤。

本申请实施例提供了一种雷达和光电联动的跟踪方法及装置。该方法应用于雷达和光电联动的跟踪系统中的光电云台，该方法包括：光电云台获取对应的当前PTZ值，根据当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像。然后，光电云台根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值，并重复执行获取光电云台对应的当前PTZ值的步骤。这样，光电云台可以直接更新当前PTZ值，并根据更新后的当前PTZ值采集包含目标物体的目标图像进行跟踪，从而保证光电云台可以对目标物体进行连续跟踪。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种雷达和光电联动的预警系统的结构图；

图2为本申请实施例提供的一种雷达和光电联动的跟踪方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种雷达和光电联动的跟踪方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种雷达和光电联动的跟踪装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种雷达和光电联动的跟踪装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供了一种雷达和光电联动的跟踪方法，该方法可以应用于雷达和光电联动的预警系统。具体的，该方法可以应用于雷达和光电联动的预警系统中的光电云台。如图1所示，该预警系统包括雷达110、光电云台120和控制设备130。其中，雷达110，用于当在监控区域中监控到目标物体时，将目标物体对应的第一位置信息发送至控制设备130；控制设备130，用于根据第一位置信息、光电云台120对应的第二位置信息，确定光电云台120对应的PTZ值，并将该PTZ值发送给光电云台120。光电云台120，用于获取对应的当前PTZ值，根据当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像。然后，光电云台120，还用于根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值，并重复执行获取光电云台对应的当前PTZ值的步骤。这样，光电云台可以直接更新当前PTZ值，并根据更新后的当前PTZ值采集包含目标物体的目标图像进行跟踪，从而保证光电云台可以对目标物体进行连续跟踪。

需要说明的是，光电云台120可以与雷达110安装在同一位置，也可以安装在不同位置，本申请实施例不作限定。本申请实施例以光电云台120可以与雷达110安装在同一位置为例进行介绍，其他情况与之类似。

下面将结合具体实施方式，对本申请实施例提供的一种雷达和光电联动的跟踪方法进行详细的说明，该方法应用于雷达和光电联动的跟踪系统中的光电云台。如图2所示，具体步骤如下：

步骤201，获取光电云台对应的当前PTZ值。

在实施中，当雷达在监控区域中监控到目标物体时，可以将目标物体对应的第一位置信息发送至控制设备。控制设备根据第一位置信息、光电云台对应的第二位置信息，确定光电云台对应的PTZ（Pan/Tilt/Zoom，平移/倾斜/缩放）值，并将该PTZ值发送给光电云台。这样，光电云台可以获取到对应的当前PTZ值。后续，光电云台无需从控制设备处获取对应的当前PTZ值，而是可以根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值，从而获取对应的当前PTZ值。其中，光电云台根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值后续会进行详细介绍，此处不再赘述。

步骤202，根据当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像。

在实施中，光电云台获取到当前PTZ值后，可以根据该当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像。需要说明的是，光电云台根据该当前PTZ值进行移动和缩放后，其采集的目标图像中，目标物体的中心点与目标图像的中心点是重合的。但由于目标物体是移动状态且光电云台存在一定的延时。因此，在实际采集的目标图像中，目标物体的中心点与目标图像的中心点存在一定的偏移。

步骤203，根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值，并执行获取光电云台对应的当前PTZ值的步骤。

在实施中，光电云台中可以预先存储有光电云台的缩放偏移比例参数。其中，光电云台的缩放偏移比例参数可以由技术人员根据光电云台的设备参数进行设置。

光电云台采集到包含目标物体的目标图像后，可以进一步根据当前PTZ值、光电云台的缩放偏移比例参数和目标图像，更新当前PTZ值中的PT（Pan/Tilt，平移/倾斜）值。其中，更新后的当前PTZ值为目标物体的中心点与目标图像的中心点重合时，光电云台对应的当前PTZ值。光电云台更新当前PTZ值中的PT值后，可以执行步骤201。这样，光电云台可以直接更新当前PTZ值，并根据更新后的当前PTZ值采集包含目标物体的目标图像进行跟踪，从而保证光电云台可以对目标物体进行连续跟踪。

作为一种可选地实施方式，光电云台的缩放偏移比例参数包括最大P（Pan，平移）值偏移量与缩放值的第一比例系数、最大T（Tilt，倾斜）值偏移量与缩放值的第二比例系数。其中，最大P值偏移量为光电云台在PTZ值中的Z值下，图像的中心点从图像的最左边移动至最右边时，光电云台对应的P值偏移量。同理，最大T值偏移量为光电云台在PTZ值中的Z值下，图像的中心点从图像的最上边移动至最下边时，光电云台对应的T值偏移量。相应的，第一比例系统和第二比例系数均为在PTZ值中的Z值下，光电云台对应的第一比例系统和第二比例系数。需要说明的是，不同缩放值下，光电云台对应的最大P值偏移量和最大T值偏移量不同。相应的，光电云台根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值的处理过程如下：

步骤一，在图像坐标系中，根据目标物体的中心点对应的第一坐标和采集到的目标图像的中心点对应的第二坐标，确定目标物体对应的横坐标偏移像素和纵坐标偏移像素。

在实施中，光电云台可以在图像坐标系中，确定目标物体的中心点对应的第一坐标和目标图像的中心点对应的第二坐标。然后，光电云台可以将第一坐标中的横坐标与第二坐标中的横坐标的差值，作为目标物体对应的横坐标偏移像素，并将第一坐标中的纵坐标与第二坐标中的纵坐标的差值，作为目标物体对应的纵坐标偏移像素。

步骤二，将横坐标偏移像素与横坐标总像素的比值乘以第一比例系数，确定为P值偏移量，并将当前PTZ值中的P值与P值偏移量的和值，更新当前PTZ值中的P值。

在实施中，光电云台得到目标物体对应的横坐标偏移像素后，可以进一步将横坐标偏移像素与横坐标总像素的比值乘以第一比例系数，确定为P值偏移量，并将当前PTZ值中的P值与P值偏移量的和值，更新当前PTZ值中的P值。

步骤三，将纵坐标偏移像素与纵坐标总像素的比值乘以第一比例系数，确定为T值偏移量，并将当前PTZ值中的T值与T值偏移量的和值，更新当前PTZ值中的T值。

在实施中，光电云台得到目标物体对应的纵坐标偏移像素后，可以进一步将纵坐标偏移像素与纵坐标总像素的比值乘以第一比例系数，确定为T值偏移量，并将当前PTZ值中的T值与T值偏移量的和值，更新当前PTZ值中的T值。

作为一种可选地实施方式，由于目标物体一直处于移动状态。因此，光电云台采集到的包含目标物体的目标图像中，目标物体可能忽大忽小，从而导致目标物体的成像效果较差。基于此，光电云台可以实时更新当前PTZ值中的Z值，以保证目标物体在目标图像中的占比保持稳定，从而提高目标物体的成像效果。其中，如图3所示，光电云台实时更新当前PTZ值中的Z值的处理过程如下：

步骤301，根据采集到的目标图像，确定目标物体在采集到的目标图像中的目标占比。

在实施中，光电云台采集到包含目标物体的目标图像后，可以在目标图像中确定目标物体所占的图像区域。然后，光电云台可以计算该图像区域的像素面积与目标图像的总像素面积的比值，从而得到目标物体在目标图像中的目标占比。

步骤302，如果目标占比与基准占比的差值的绝对值大于预设的占比阈值，则根据当前PTZ值、目标占比、基准占比、以及预先存储的Z值与视场角的对应关系，更新当前PTZ值中的Z值。

在实施中，光电云台中可以预先存储有基准占比、占比阈值以及Z（Zoom，缩放）值与视场角的对应关系。其中，基准占比和占比阈值可以由技术人员根据经验或者图像成像效果进行设置，Z值与视场角的对应关系由可以由技术人员根据光电云台的设备参数进行设置。基准占比为目标图像中目标物体的成像效果最好时，目标物体在目标图像中的占比。

光电云台得到目标物体在目标图像中的目标占比后，可以进一步判断目标占比与基准占比的差值的绝对值是否大于预设的占比阈值。如果目标占比与基准占比的差值的绝对值大于预设的占比阈值，则说明目标物体的当前成像效果较差。此时，光电云台可以根据当前PTZ值、目标占比、基准占比、以及预先存储的Z值与视场角的对应关系，更新当前PTZ值中的Z值，从而保证目标物体的成像效果。如果目标占比与基准占比的差值的绝对值小于或等于预设的占比阈值，则说明目标物体的当前成像效果较好差。此时，光电云台无需更新当前PTZ值中的Z值。

可选的，光电云台根据当前PTZ值、目标占比、基准占比、以及预先存储的Z值与视场角的对应关系，更新当前PTZ值中的Z值的处理过程如下：

步骤一，在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询当前PTZ值中的Z值对应的第一视场角。

在实施中，当光电云台需要更新当前PTZ值中的Z值时，光电云台可以在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询当前PTZ值中的Z值对应的第一视场角。

步骤二，根据第一视场角、目标占比和基准占比，确定第二视场角。

在实施中，光电云台查询到当前PTZ值中的Z值对应的第一视场角后，可以进一步根据第一视场角、目标占比和基准占比，确定第二视场角。其中，第二视场角为目标物体在目标图像中占比为基准占比时，光电云台对应的视场角。可选的，光电云台根据第一视场角、目标占比和基准占比，确定第二视场角的方式可以是多种多样的，本申请实施例不作限定。本申请实施例可以基于公式（1）确定第二视场角。

其中，

步骤三，在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询第二视场角对应的目标Z值，并将目标Z值，更新当前PTZ值中的Z值。

在实施中，光电云台确定出第二视场角后，可以进一步在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询第二视场角对应的目标Z值，并将目标Z值，更新当前PTZ值中的Z值。这样，可以保证目标物体在目标图像中的占比保持稳定，从而提高目标物体的成像效果。

需要说明的是，由于热成像镜头与白光镜头相互独立，且热成像镜头通常不调整Z值，而白光镜头调整Z值。因此，在热成像跟踪过程中，可以将白光镜头与热成像镜头进行联动，从而提高跟踪的效果。

本申请实施例提供了一种雷达和光电联动的跟踪方法。该方法应用于雷达和光电联动的跟踪系统中的光电云台，该方法包括：光电云台获取对应的当前PTZ值，根据当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像。然后，光电云台根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值，并重复执行获取光电云台对应的当前PTZ值的步骤。这样，光电云台可以直接更新当前PTZ值，并根据更新后的当前PTZ值采集包含目标物体的目标图像进行跟踪，从而保证光电云台可以对目标物体进行连续跟踪。

本申请实施例还提供了一种雷达和光电联动的跟踪装置，该装置应用于雷达和光电联动的跟踪系统中的光电云台，如图4所示，该装置包括：

获取模块410，用于获取光电云台对应的当前PTZ值；

采集模块420，用于根据当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像；

第一更新模块430，用于根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值，并触发获取模块410执行获取光电云台对应的当前PTZ值的步骤。

作为一种可选地实施方式，光电云台的缩放偏移比例参数包括最大P值偏移量与缩放值的第一比例系数、最大T值偏移量与缩放值的第二比例系数，第一更新模块430，具体用于：

在图像坐标系中，根据目标物体的中心点对应的第一坐标和采集到的目标图像的中心点对应的第二坐标，确定目标物体对应的横坐标偏移像素和纵坐标偏移像素；

将横坐标偏移像素与横坐标总像素的比值乘以第一比例系数，确定为P值偏移量，并将当前PTZ值中的P值与P值偏移量的和值，更新当前PTZ值中的P值；

将纵坐标偏移像素与纵坐标总像素的比值乘以第一比例系数，确定为T值偏移量，并将当前PTZ值中的T值与T值偏移量的和值，更新当前PTZ值中的T值。

作为一种可选地实施方式，如图5所示，该装置还包括：

确定模块440，用于根据采集到的目标图像，确定目标物体在采集到的目标图像中的目标占比；

第二更新模块450，用于如果目标占比与基准占比的差值的绝对值大于预设的占比阈值，则根据当前PTZ值、目标占比、基准占比、以及预先存储的Z值与视场角的对应关系，更新当前PTZ值中的Z值。

作为一种可选地实施方式，第二更新模块450，具体用于：

在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询当前PTZ值中的Z值对应的第一视场角；

根据第一视场角、目标占比和基准占比，确定第二视场角；

在预先存储的Z值与视场角的对应关系中，查询第二视场角对应的目标Z值，并将目标Z值，更新当前PTZ值中的Z值。

本申请实施例提供了一种雷达和光电联动的跟踪装置。该装置应用于雷达和光电联动的跟踪系统中的光电云台。该方法包括：获取模块410，用于获取光电云台对应的当前PTZ值。采集模块420，用于根据当前PTZ值进行移动和缩放，并采集包含目标物体的目标图像。第一更新模块430，用于根据当前PTZ值、预先存储的光电云台的缩放偏移比例参数和采集到的目标图像，更新当前PTZ值中的PT值，并触发获取模块410执行获取光电云台对应的当前PTZ值的步骤。这样，光电云台可以直接更新当前PTZ值，并根据更新后的当前PTZ值采集包含目标物体的目标图像进行跟踪，从而保证光电云台可以对目标物体进行连续跟踪。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，如图6所示，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述雷达和光电联动的跟踪方法步骤。

在一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述雷达和光电联动的跟踪方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。