快球自动跟踪技术给安防监控带来新视野

　　前言

　　快球发展至今，各项技术、功能都已经相当成熟，但是，目前也面临着产品同质化严重的状况。快球的发展前景困扰着广大球机研发和生产厂商，不少厂商在智能化趋势推动下将自动跟踪技术列为自身创新的重头戏。然而受到技术及成本的制约，智能化的功能还不能得到大范围的应用，那么智能化道路该如何发展将是业内人士普遍关心的大问题。

　　快球智能化功能

　　作为最具代表性的前端监控设备，快球的远距离控制、变倍、高清图像、预置位巡航、自动跟踪等功能在平安城市、交通、场馆、港口等项目/行业越来越发挥出重要的作用。但是随着恐怖活动的不断出现，再加上整个监控行业朝着数字化、网络化发展的进程，快球的智能化功能被更多地提上议事日程。而在此发展趋势下，自动跟踪成为了快球近年来取得飞速发展的智能化技术之一。

　　前端智能化功能

　　目前快球已经具备一些初步智能功能，如检测球机内部温度和湿度、自动启动内部加热和降温设备、智能监控风扇转动状态、智能识别系统衆-议等功能，然而这些智能功能只是针对球机内部工作环境及球机性能的智能检测，并非对外界被监控对象的智能检测及分析，而要真正在前端球机对监控目标进行智能化的检测，则需要结合IVS等智能模块（软件）来共同完成。虽然现在的智能化并未形成普遍的应用需求，但是可以预计，它将会在很多应用场合发挥传统产品无法比拟的作用，而且在未来的道路上它也将成为快球技术的主流趋势之一。快球的智能化功能主要分为由前端球机独立完成和由后端软件平台配合前端摄像机操作来共同完成两种。后端智能化是通过后台软件算法分析视频，然后对快球发出驱动命令。在前端独立完成快球智能化的功能，可以通过两种方法来实现，一是将智能模块的算法嵌入到球机的DSP芯片中来实现，另一种是增加智能模块，将模块的智能功能输入到球机的控制中完成。

　　自动跟踪技术

　　自动跟踪是在智能识别的基础上，对图像进行差分计算，自动识别视觉范围内目标运动的方向，并自动控制云台对移动目标进行追踪，同时配合高清晰的自动变焦镜头，当目标在进入智能球机视线范围内直到离开的这段时间内，所有视频都被清晰地传往监控中心。一旦系统的某个区域发生报警时，相关快球便自动旋转到报警点开始追踪，并可设定启动录像或抓拍及启动周边的灯光、警铃等联动功能。

　　对球机来说，移动跟踪功能可以不需要通过后端的软件平台去控制，只要在前端就可以自动完成跟踪的任务。当目标物体进入该球机视觉范围时，球机可自动识别目标运动的方向，并自动控制云台旋转，对移动目标进行追踪，使物体位于籠-面中央，同时可自动对目标进行放大。自动跟踪持续到目标离开球机的可视范围，球机返回原观测点准备下一次跟踪。

　　快球的自动跟踪是对球机机械性的考验，对于目标物体的跟踪取决于它的速度和精度，而在操作上则是采取中心定位、局部放大的特点来满足监控图像的清晰。

　　自动跟踪分类

　　目前快球自动跟踪主要有区域自动跟踪和锁定精确跟踪两种方式。区域跟踪主要是指如果有物体进入球机的设定区域，则跟踪其运动轨迹，跟踪超出范围后，球机自动返回診-观测点进行新一轮的跟踪。区域跟踪功能主要适用于监控对象或移动物体较少的环境，如果有某一移动的人物或物体进入摄像机的监控范围，摄像机会对其进行自动跟踪，但是无法锁定特定的人物或目标。一旦在该监控区域内有多处物体同时移动时，球机则会把目标物体跟丢。

　　锁定跟踪，即用户指定目标后，球机会自动跟踪该物体的运动轨迹。锁定跟踪技术是通过模板匹配算法实现的，它在广场这类大范围、人流量高的区域内也能有很好的监控效果，只要手动锁定被跟踪的目标之后，即便有其它移动物体在监控区域内也不会跟丢診-先锁定的目标。

　　锁定跟踪可设定为手动锁定和自动锁定。手动锁定跟踪通过鼠标在屏幕上对跟踪目标籠-一个框，就锁定跟踪该目标。无论该目标运动或静止，都对其它移动物体进行自动跟踪，跟踪快速而且流畅。即使在屏幕上出现多个移动物体，球机也不会对其进行跟踪。该功能适用于复杂环境下的治安监控。例如，抓小偷。若在监控籠-面上发现一小偷在行窃，只要对该小偷图像籠-一个框，进行手动锁定，球机就会只跟踪小偷，而不会去跟踪被扒窃的受害者，有利于及时得知小偷去向，为顺利抓捕争取有利时机。

　　而移动自动锁定跟踪则自动跟踪第一个移动目标，即谁先动就跟谁。若第一个移动目标停下来，有第二个目标移动，就会自动跟踪第二个移动目标，跟踪快速而流畅。该功能适用于无人值守场合，如金库、军火库、电站等重要场所。

　　快球智能化发展前景

　　目前，快球的智能识别和跟踪等技术应用尚处于新兴阶段，功能尚未完全成熟，在复杂场合或者目标移动太快时，容易跟丢目标。但不可否认这些先进技术已经给安防监控行业带来了创新视野，随着产品可靠性提高，以及更多新技术的发展，如：目标的行为状态判断、人流量统计、人脸识别等，视频监控系统智能化应用将更为广泛。  （作者单位：深圳英飞拓科技股份有限公司）