本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種目標(biāo)跟蹤裝置。

背景技術(shù)：

目標(biāo)跟蹤技術(shù)是一種基于圖像序列處理，從復(fù)雜背景中識(shí)別出目標(biāo)，并對(duì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律加以預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的連續(xù)準(zhǔn)確的跟蹤的技術(shù)。目標(biāo)跟蹤技術(shù)作為人機(jī)交互領(lǐng)域中的一個(gè)重要部分，常常用于實(shí)現(xiàn)多種用途。比如，該目標(biāo)跟蹤技術(shù)能夠用于實(shí)現(xiàn)物品搬運(yùn)的用途，人員(如老人及兒童)看護(hù)的用途以及追蹤兒童玩具的用途等。

現(xiàn)有技術(shù)中有一種目標(biāo)跟蹤裝置，該目標(biāo)跟蹤裝置主要包括視覺傳感器(或紅外傳感器)、處理器和移動(dòng)臺(tái)，視覺傳感器和處理器設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)上。視覺傳感器用于采集目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)，并將該圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器，處理器根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)生成包括目標(biāo)跟蹤裝置需要移動(dòng)到的目標(biāo)位置的命令，并將該命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)，移動(dòng)臺(tái)再根據(jù)該命令進(jìn)行移動(dòng)以跟蹤目標(biāo)對(duì)象。

但由于視覺傳感器(或紅外傳感器)可觀察的視角是有限的，導(dǎo)致視覺傳感器總會(huì)存在視覺盲區(qū)，也就是說，當(dāng)目標(biāo)對(duì)象不在視覺傳感器的視線范圍內(nèi)時(shí)，視覺傳感器無法采集到目標(biāo)對(duì)象的圖像，這樣一來，目標(biāo)跟蹤裝置無法跟蹤目標(biāo)，因此，目標(biāo)跟蹤裝置跟蹤目標(biāo)對(duì)象的效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中目標(biāo)跟蹤裝置跟蹤目標(biāo)對(duì)象的效果較差的問題，本實(shí)用新型提供了一種目標(biāo)跟蹤裝置。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種目標(biāo)跟蹤裝置，所述裝置包括：第一傳感器、處理器和移動(dòng)臺(tái)，

所述第一傳感器設(shè)置在所述移動(dòng)臺(tái)上，且與所述處理器連接，所述第一傳感器能夠?qū)⒉杉沫h(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至所述處理器，所述環(huán)境數(shù)據(jù)為反映所述第一傳感器周圍360度環(huán)境的數(shù)據(jù)，所述處理器根據(jù)所述環(huán)境數(shù)據(jù)生成提示命令，再將所述提示命令發(fā)送至所述移動(dòng)臺(tái)，所述提示命令用于指示所述移動(dòng)臺(tái)需要移動(dòng)到的目標(biāo)位置。

可選的，所述裝置還包括：第二傳感器，

所述第二傳感器設(shè)置在所述移動(dòng)臺(tái)上，且與所述處理器連接，所述第二傳感器將采集的目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述處理器，所述處理器能夠根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)和所述環(huán)境數(shù)據(jù)生成所述提示命令。

可選的，所述移動(dòng)臺(tái)呈圓柱狀，所述第一傳感器設(shè)置在所述移動(dòng)臺(tái)的上底面中心位置，所述第一傳感器的中心點(diǎn)在所述移動(dòng)臺(tái)的上底面的投影與所述移動(dòng)臺(tái)的上底面的圓心重合。

可選的，所述裝置還包括第三傳感器，

所述第三傳感器設(shè)置在所述移動(dòng)臺(tái)的側(cè)面，所述第三傳感器能夠在檢測(cè)到所述目標(biāo)跟蹤裝置周邊的障礙物時(shí)，向所述移動(dòng)臺(tái)發(fā)送告警命令，所述告警命令用于指示所述移動(dòng)臺(tái)避開所述障礙物移動(dòng)。

可選的，所述裝置還包括支撐架，

所述支撐架設(shè)置在所述移動(dòng)臺(tái)的上底面，所述支撐架的高度方向與所述移動(dòng)臺(tái)的高度方向平行，所述處理器和所述第二傳感器設(shè)置在所述支撐架上。

可選的，所述移動(dòng)臺(tái)包括：控制器和與所述控制器連接的移動(dòng)本體，所述移動(dòng)本體為輪式結(jié)構(gòu)，

所述控制器與所述處理器連接，所述控制器能夠接收所述處理器發(fā)送的提示命令，并根據(jù)所述提示命令控制所述移動(dòng)本體移動(dòng)至所述目標(biāo)位置。

可選的，所述第一傳感器通過第一接口組件將所述環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至所述處理器；

所述第二傳感器通過第二接口組件將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述處理器。

可選的，所述第一傳感器為激光雷達(dá)傳感器；

所述第二傳感器為單目視覺傳感器。

可選的，所述第三傳感器為超聲波避障傳感器。

可選的，所述第一接口組件為串行接口、以太網(wǎng)接口或通用串行總線USB接口；

所述第二接口組件為串行接口、以太網(wǎng)接口或USB接口。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

由于目標(biāo)跟蹤裝置的第一傳感器能夠?qū)⒉杉沫h(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器，處理器能夠根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)生成提示命令，再將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)，使得移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)位置，相較于現(xiàn)有技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤目標(biāo)對(duì)象，提高了目標(biāo)跟蹤裝置跟蹤目標(biāo)對(duì)象的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種目標(biāo)跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種目標(biāo)跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種目標(biāo)跟蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種移動(dòng)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例確定第一區(qū)域和第二區(qū)域的重疊率的示意圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種目標(biāo)位置坐標(biāo)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種目標(biāo)跟蹤裝置100，如圖1所示，該目標(biāo)跟蹤裝置100包括：第一傳感器110、處理器120和移動(dòng)臺(tái)130。第一傳感器110設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)130上，且與處理器120連接。

第一傳感器110能夠?qū)⒉杉沫h(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器120，該環(huán)境數(shù)據(jù)為反映第一傳感器110周圍360度環(huán)境的數(shù)據(jù)，處理器120根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)生成提示命令，再將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)130，該提示命令用于指示移動(dòng)臺(tái)130需要移動(dòng)到的目標(biāo)位置。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的目標(biāo)跟蹤裝置，由于第一傳感器能夠?qū)⒉杉沫h(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器，處理器能夠根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)生成提示命令，再將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)，使得移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)位置，相較于現(xiàn)有技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤目標(biāo)對(duì)象，提高了目標(biāo)跟蹤裝置跟蹤目標(biāo)對(duì)象的效果。

具體的，處理器能夠根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)確定目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的第一分布參數(shù)，并根據(jù)第一分布參數(shù)生成提示命令。示例的，處理器可以為筆記本及工控機(jī)等具有處理能力的設(shè)備。

由于激光雷達(dá)傳感器的測(cè)距精度較高，實(shí)時(shí)性較高，且對(duì)陰影和光照變化不敏感，所以可以將激光雷達(dá)傳感器作為第一傳感器。激光雷達(dá)傳感器利用光頻波段的電磁波向目標(biāo)對(duì)象發(fā)射探測(cè)信號(hào)，再將接收到的同波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，以獲得目標(biāo)對(duì)象的位置等信息。

進(jìn)一步的，如圖2所示，該目標(biāo)跟蹤裝置100還包括：第二傳感器140。第二傳感器140設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)130上，且與處理器120連接。第二傳感器140將采集的目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器120，處理器120能夠根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)生成提示命令。具體的，處理器能夠根據(jù)圖像數(shù)據(jù)確定目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的第二分布參數(shù)，并根據(jù)第一分布參數(shù)和第二分布參數(shù)生成提示命令。第二傳感器將采集的目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器，第一傳感器將采集的環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器，使得處理器能夠根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)和目標(biāo)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)生成提示命令。示例的，第二傳感器為單目視覺傳感器。單目視覺傳感器可以通過顏色識(shí)別出目標(biāo)對(duì)象，但相較于激光雷達(dá)傳感器，單目視覺傳感器對(duì)光線較敏感。

參見圖2，移動(dòng)臺(tái)130呈圓柱狀，第一傳感器110可以設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)130的上底面中心位置，第一傳感器110的中心點(diǎn)在移動(dòng)臺(tái)130的上底面的投影與移動(dòng)臺(tái)110的上底面的圓心重合，這樣一來，能夠簡化后續(xù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程，即將目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像(即圖像坐標(biāo)系)中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)對(duì)象在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

進(jìn)一步的，如圖3所示，該目標(biāo)跟蹤裝置100還包括第三傳感器150。第三傳感器150設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)130的側(cè)面，第三傳感器150能夠在檢測(cè)到目標(biāo)跟蹤裝置周邊的障礙物時(shí)，向移動(dòng)臺(tái)130發(fā)送告警命令，該告警命令用于指示移動(dòng)臺(tái)避開障礙物移動(dòng)。第三傳感器避免了目標(biāo)跟蹤裝置因碰撞障礙物而損壞導(dǎo)致無法實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)對(duì)象。示例的，第三傳感器為超聲波避障傳感器。目標(biāo)跟蹤裝置上可以設(shè)置多個(gè)第三傳感器，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)第三傳感器的數(shù)量不做限定。

進(jìn)一步的，如圖3所示，該目標(biāo)跟蹤裝置100還包括支撐架160。支撐架160設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)130的上底面，支撐架160的高度方向(如圖3中k1所指示的方向)與移動(dòng)臺(tái)130的高度方向(如圖3中k2所指示的方向)平行，處理器120和第二傳感器140設(shè)置在支撐架160上。此外，處理器120也可以設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)130上，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此不作限定。

可選的，如圖4所示，移動(dòng)臺(tái)130包括：控制器131和與控制器131連接的移動(dòng)本體132，移動(dòng)本體132為輪式結(jié)構(gòu)。

控制器131與處理器連接，控制器131能夠接收處理器發(fā)送的提示命令，并根據(jù)提示命令控制移動(dòng)本體132移動(dòng)至目標(biāo)位置。示例的，該移動(dòng)本體可以為三輪結(jié)構(gòu)，也可以為四輪結(jié)構(gòu)，該移動(dòng)本體的驅(qū)動(dòng)方式可以為差動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，也可以為全方位驅(qū)動(dòng)方式，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)移動(dòng)本體的結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)方式不做限定。

可選的，第一傳感器通過第一接口組件將環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器。示例的，第一接口組件可以為串行接口、以太網(wǎng)接口或通用串行總線(英文：Universal Serial Bus；簡稱：USB)接口；第二傳感器通過第二接口組件將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器。示例的，第二接口組件可以為串行接口、以太網(wǎng)接口或USB接口。

具體的，處理器120用于：

根據(jù)圖像數(shù)據(jù)采用預(yù)測(cè)跟蹤算法，確定目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的第二分布參數(shù)。示例的，該預(yù)測(cè)跟蹤算法可以為均值偏移算法、光流算法或卡爾曼(英文：Kalman)算法等。關(guān)于預(yù)測(cè)跟蹤算法可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例在此不再贅述；

根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)確定目標(biāo)對(duì)象，以及目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的第一分布參數(shù)；

根據(jù)第二分布參數(shù)和第一分布參數(shù)確定目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的目標(biāo)分布參數(shù)；

根據(jù)目標(biāo)分布參數(shù)生成提示命令。處理器可以根據(jù)目標(biāo)分布參數(shù)對(duì)目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到目標(biāo)對(duì)象在世界坐標(biāo)系(該世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)為移動(dòng)臺(tái)的上底面的圓心)中的坐標(biāo)，再生成提示命令，并將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)，以便于移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)位置。

可選的，第一分布參數(shù)包括：目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的第一位置和第一大小，第二分布參數(shù)包括：目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的第二位置和第二大小，其中，位置指的是目標(biāo)對(duì)象的中心點(diǎn)在當(dāng)前幀圖像中的坐標(biāo)，大小指的是目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的長度和寬度。相應(yīng)的，處理器還用于：

計(jì)算第一分布參數(shù)對(duì)應(yīng)的第一區(qū)域和第二分布參數(shù)對(duì)應(yīng)的第二區(qū)域的重疊率；

判斷重疊率是否大于預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)重疊率大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將第一分布參數(shù)和第二分布參數(shù)的加權(quán)平均值作為目標(biāo)分布參數(shù)；

當(dāng)重疊率不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定第一區(qū)域的第一相似度，以及第二區(qū)域的第二相似度；

將第一相似度和第二相似度中的較大值對(duì)應(yīng)的分布參數(shù)作為目標(biāo)分布參數(shù)。

進(jìn)一步的，處理器還用于：

對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到環(huán)境中n個(gè)對(duì)象，n大于或等于1，該n個(gè)對(duì)象包括目標(biāo)對(duì)象；

確定每個(gè)對(duì)象的相似度以及每個(gè)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的分布參數(shù)；

將相似度最大的對(duì)象作為目標(biāo)對(duì)象。目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的分布參數(shù)即為目標(biāo)對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的第一分布參數(shù)。

進(jìn)一步的，處理器120還存儲(chǔ)有第二傳感器的內(nèi)部參數(shù)，以及第二傳感器和第一傳感器的聯(lián)合外部參數(shù)。相應(yīng)的，處理器還用于：

采用預(yù)先存儲(chǔ)的內(nèi)部參數(shù)和聯(lián)合外部參數(shù)將n個(gè)對(duì)象映射到一個(gè)圖像上，得到n個(gè)區(qū)域；

對(duì)每個(gè)區(qū)域進(jìn)行粒子撒播處理，計(jì)算每個(gè)區(qū)域中的粒子的相似度，并根據(jù)粒子的相似度確定對(duì)應(yīng)粒子的權(quán)重；

根據(jù)每個(gè)區(qū)域中粒子的權(quán)重，以及粒子在當(dāng)前幀圖像中的分布參數(shù)，確定對(duì)應(yīng)區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的分布參數(shù)，并將區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的分布參數(shù)作為對(duì)象在當(dāng)前幀圖像中的分布參數(shù)；

確定每個(gè)區(qū)域的相似度，并將區(qū)域的相似度作為對(duì)象的相似度。

其中，第二傳感器的內(nèi)部參數(shù)，以及第二傳感器和第一傳感器的聯(lián)合外部參數(shù)的確定過程涉及三個(gè)坐標(biāo)系和兩個(gè)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換過程，三個(gè)坐標(biāo)系分別為：圖像坐標(biāo)系、第二傳感器坐標(biāo)系和第一傳感器坐標(biāo)系，兩個(gè)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換過程為：第一傳感器坐標(biāo)系到第二傳感器坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程，第二傳感器坐標(biāo)系到圖像坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程。第一傳感器坐標(biāo)系的原點(diǎn)為第一傳感器的中心點(diǎn)在移動(dòng)臺(tái)的上底面的投影。

參考現(xiàn)有技術(shù)，假設(shè)空間中某一點(diǎn)P在第一傳感器坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為P_L，＝[X_L，Y_L，Z_L]，那么第一傳感器坐標(biāo)系到第二傳感器坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換的關(guān)系式為：

P_L＝φP_C+Δ；

其中，P_C為點(diǎn)P在第二傳感器坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，且P_C＝[X_C，Y_C，Z_C]，φ為第二傳感器坐標(biāo)系到第一傳感器坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣，Δ為第二傳感器坐標(biāo)系到第一傳感器坐標(biāo)系的平移向量，且該平移向量是三行三列的向量。旋轉(zhuǎn)矩陣φ和平移向量Δ為聯(lián)合外部參數(shù)(即第二傳感器和第一傳感器的聯(lián)合外部參數(shù))。

再假設(shè)點(diǎn)P在圖像坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(u，v)，那么第二傳感器坐標(biāo)系到圖像坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換的關(guān)系式為：

其中，參數(shù)a_x，參數(shù)a_y，參數(shù)u₀以及參數(shù)v₀為第二傳感器的內(nèi)部參數(shù)。

可見，在得到旋轉(zhuǎn)矩陣φ，平移向量Δ，參數(shù)a_x，參數(shù)a_y，參數(shù)u₀以及參數(shù)v₀之后，就可以將第一傳感器坐標(biāo)系中的點(diǎn)投影至圖像坐標(biāo)系中，進(jìn)而達(dá)到將n個(gè)對(duì)象映射到一個(gè)圖像上，得到n個(gè)區(qū)域的。

示例的，確定第二傳感器的內(nèi)部參數(shù)時(shí)，可以采用張正友標(biāo)定法來確定。確定第二傳感器和第一傳感器的聯(lián)合外部參數(shù)時(shí)，可以將標(biāo)定板放置在第二傳感器和第一傳感器都能夠捕獲到圖像信息的位置，確定時(shí)可以先采用處理器同時(shí)捕獲第二傳感器和第一傳感器采集到的標(biāo)定板上的圖像信息，再采用處理器分析兩者采集的圖像信息之間的幾何約束關(guān)系，求出旋轉(zhuǎn)矩陣φ和平移向量Δ。其中，采用的標(biāo)定板可以為棋盤標(biāo)定板、三角形標(biāo)定板、V型標(biāo)定板以及正方體標(biāo)定板等，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)標(biāo)定板的類型不做限定。另外，關(guān)于根據(jù)圖像信息之間的幾何約束關(guān)系，求出旋轉(zhuǎn)矩陣φ和平移向量Δ的具體過程可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例在此不再贅述。

進(jìn)一步的，處理器還用于：

在未接收到環(huán)境數(shù)據(jù)，且接收到圖像數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)生成提示命令。處理器將該提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)，以使移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)位置，避免處理器未接收到環(huán)境數(shù)據(jù)而導(dǎo)致目標(biāo)跟蹤裝置無法跟蹤目標(biāo)對(duì)象。

本實(shí)用新型實(shí)施例以該目標(biāo)跟蹤裝置跟蹤一個(gè)老人R為例，對(duì)該目標(biāo)跟蹤裝置的工作過程進(jìn)行說明。假設(shè)當(dāng)前時(shí)刻，老人R旁邊還有兩個(gè)人，這兩個(gè)人分別為A和B。

參見圖3，1)第一傳感器110采集環(huán)境數(shù)據(jù)，該環(huán)境數(shù)據(jù)為反映第一傳感器110周圍360度環(huán)境的數(shù)據(jù)，第一傳感器110再將該環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器120。

2)處理器120根據(jù)接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)確定目標(biāo)對(duì)象(如R的腰部區(qū)域)，以及R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的第一位置和第一大小。

具體的，處理器120先對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)依次進(jìn)行預(yù)處理、聚類處理、特征提取處理及特征匹配處理，得到環(huán)境中的3個(gè)對(duì)象：R的腰部區(qū)域，A的腰部區(qū)域，以及B的腰部區(qū)域。

處理器120再采用預(yù)先存儲(chǔ)的第二傳感器的內(nèi)部參數(shù)，以及第二傳感器和第一傳感器的聯(lián)合外部參數(shù)，將該3個(gè)對(duì)象映射到一個(gè)圖像上，得到3個(gè)區(qū)域：區(qū)域S1，區(qū)域S2和區(qū)域S3。其中，區(qū)域S1為R的腰部區(qū)域映射到圖像上的區(qū)域，區(qū)域S2為A的腰部區(qū)域映射到圖像上的區(qū)域，區(qū)域S3為B的腰部區(qū)域映射到圖像上的區(qū)域。處理器120再向3個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域撒播M(M大于1)個(gè)粒子，并計(jì)算每個(gè)粒子的相似度，然后根據(jù)粒子的相似度確定對(duì)應(yīng)粒子的權(quán)重，粒子的相似度越大，粒子的權(quán)重就越大。在確定了每個(gè)區(qū)域中各個(gè)粒子的權(quán)重后，可以根據(jù)粒子的權(quán)重，以及粒子在當(dāng)前幀圖像中的位置和大小，確定每個(gè)區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的位置和大小。假設(shè)M等于2，區(qū)域S1中的2個(gè)粒子分別為：粒子11和粒子12，粒子11的權(quán)重為q1，且粒子11的大小為p1，粒子12的權(quán)重為q2，且粒子12的大小為p2，那么，區(qū)域S1的大小為：q1*p1+q2*p2。確定了區(qū)域S1在當(dāng)前幀圖像中的位置和大小，區(qū)域S2在當(dāng)前幀圖像中的位置和大小以及區(qū)域S3在當(dāng)前幀圖像中的位置和大小之后，再將區(qū)域S1在當(dāng)前幀圖像中的位置作為R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的位置，將區(qū)域S1在當(dāng)前幀圖像中的大小作為R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的大小，同樣的，將區(qū)域S2在當(dāng)前幀圖像中的位置作為A的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的位置，將區(qū)域S2在當(dāng)前幀圖像中的大小作為A的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的大小，將區(qū)域S3在當(dāng)前幀圖像中的位置作為B的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的位置，將區(qū)域S3在當(dāng)前幀圖像中的大小作為B的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的大小。然后處理器120確定每個(gè)區(qū)域的相似度，并將區(qū)域的相似度作為對(duì)象的相似度。其中，區(qū)域的相似度等于區(qū)域與模板區(qū)域的相似度，該模板區(qū)域?yàn)樯弦粠瑘D像區(qū)域。

假設(shè)R的腰部區(qū)域的相似度等于0.9，A的腰部區(qū)域的相似度等于0.3，B的腰部區(qū)域的相似度等于0.5，那么R的腰部區(qū)域的相似度最大，所以處理器120將R的腰部區(qū)域作為目標(biāo)對(duì)象。R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的位置即為第一位置，R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的大小即為第一大小，上述第一分布參數(shù)包括該第一位置和該第一大小。

3)第二傳感器140采集R的腰部區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并將R的腰部區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器120。

4)處理器120根據(jù)R的腰部區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，采用預(yù)測(cè)跟蹤算法，確定R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的第二位置和第二大小，上述第二分布參數(shù)包括該第二位置和該第二大小。

5)處理器120根據(jù)第二分布參數(shù)，以及第一分布參數(shù)確定R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的目標(biāo)分布參數(shù)。

具體的，處理器120先計(jì)算第一分布參數(shù)對(duì)應(yīng)的第一區(qū)域和第二分布參數(shù)對(duì)應(yīng)的第二區(qū)域的重疊率，計(jì)算第一區(qū)域和第二區(qū)域的重疊率C可以參考圖5，采用如下公式來計(jì)算：

該公式中的Y1為第一區(qū)域601的面積，Y2為第二區(qū)域602的面積，Y1∩Y2表示Y1與Y2的交集，Y1∪Y2表示Y1與Y2的并集。圖5中的實(shí)線圍成的區(qū)域?yàn)榈谝粎^(qū)域，虛線圍成的區(qū)域?yàn)榈诙^(qū)域。

處理器120再判斷第一區(qū)域和第二區(qū)域的重疊率C是否大于預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域和第二區(qū)域的重疊率C大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，處理器120將第一分布參數(shù)和第二分布參數(shù)的加權(quán)平均值作為目標(biāo)分布參數(shù)。該目標(biāo)分布參數(shù)包括R的腰部區(qū)域在當(dāng)前幀圖像中的目標(biāo)位置和目標(biāo)大小。

假設(shè)第一區(qū)域的中心點(diǎn)在當(dāng)前幀圖像中的坐標(biāo)為O1，第二區(qū)域的中心點(diǎn)在當(dāng)前幀圖像中的坐標(biāo)為O2，第一分布參數(shù)的第一大小中的長度為w1，寬度為h1，第二分布參數(shù)中的第二大小的長度為w2，寬度為h2，那么目標(biāo)分布參數(shù)的目標(biāo)大小的長度w＝a*w1+b*w2，寬度h＝a*h1+b*h2，其中，a大于0且小于1，b大于0且小于1。優(yōu)選的，a和b均等于0.5。目標(biāo)分布參數(shù)的目標(biāo)位置，即目標(biāo)對(duì)象的中心點(diǎn)在當(dāng)前幀圖像中的坐標(biāo)O＝a*O1+b*O2，其中，a大于0且小于1，b大于0且小于1。優(yōu)選的，a和b均等于0.5。

當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域和第二區(qū)域的重疊率C不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，處理器120確定第一區(qū)域的第一相似度，以及第二區(qū)域的第二相似度。其中，第一區(qū)域的第一相似度為第一區(qū)域與模板區(qū)域的相似度，第二區(qū)域的第二相似度為第二區(qū)域與模板區(qū)域的相似度，該模板區(qū)域?yàn)樯弦粠瑘D像區(qū)域。比如，第二區(qū)域的相似度可以采用如下公式來計(jì)算：

其中，Sim為第二區(qū)域的相似度，f1_i為第二區(qū)域中第i個(gè)像素的像素值，f2_i為模板區(qū)域中第i個(gè)像素的像素值，M為每一列像素的個(gè)數(shù)，N為每一行像素的個(gè)數(shù)。

6)處理器120根據(jù)目標(biāo)分布參數(shù)生成提示命令，再將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)130的控制器，控制器根據(jù)該提示命令控制移動(dòng)本體移動(dòng)至目標(biāo)位置。示例的，如圖6所示，處理器根據(jù)目標(biāo)分布參數(shù)得到R的腰部區(qū)域在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x，y)，處理器向控制器發(fā)送提示命令，該提示命令包括：坐標(biāo)(x，y-d)，控制器根據(jù)該提示命令控制移動(dòng)本體移動(dòng)至坐標(biāo)(x，y-d)所對(duì)應(yīng)的位置。其中，d為移動(dòng)臺(tái)與R的腰部區(qū)域的跟蹤距離，d的大小可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來確定，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此不作限定。圖6中的圓圈表示R的腰部區(qū)域的位置，五角星表示移動(dòng)臺(tái)需要移動(dòng)到的目標(biāo)位置。該過程需要完成圖像坐標(biāo)系到世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，具體的，可以對(duì)圖像坐標(biāo)系與第一傳感器坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)定，完成圖像坐標(biāo)系到世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。其中，第一傳感器坐標(biāo)系的原點(diǎn)與世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合。

需要補(bǔ)充說明的是，參見圖3，當(dāng)處理器120未接收到R的腰部區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，且接收到環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)，處理器120可以將第一分布參數(shù)作為目標(biāo)分布參數(shù)，再根據(jù)該目標(biāo)分布參數(shù)生成提示命令，再將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)130；當(dāng)處理器120接收到R的腰部區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，且未接收到環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)，處理器120可以將第二分布參數(shù)作為目標(biāo)分布參數(shù)，再根據(jù)該目標(biāo)分布參數(shù)生成提示命令，再將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)130。這樣一來，提高了目標(biāo)跟蹤裝置的魯棒性，提高了跟蹤目標(biāo)對(duì)象的可靠性。

需要補(bǔ)充說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的目標(biāo)跟蹤裝置包括用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)的第一傳感器(如激光雷達(dá)傳感器)，能夠?qū)崿F(xiàn)360度無盲點(diǎn)的檢測(cè)與跟蹤，即使目標(biāo)對(duì)象消失在目標(biāo)跟蹤裝置的視線范圍內(nèi)，該目標(biāo)跟蹤裝置仍能夠基于環(huán)境數(shù)據(jù)跟蹤目標(biāo)對(duì)象。該目標(biāo)跟蹤裝置還融合了第二傳感器(如單目視覺傳感器)，使得跟蹤結(jié)果更加精確，更加可靠，目標(biāo)跟蹤裝置的魯棒性更好。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的目標(biāo)跟蹤裝置，由于第一傳感器能夠?qū)⒉杉沫h(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器，處理器能夠根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)生成提示命令，再將提示命令發(fā)送至移動(dòng)臺(tái)，使得移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)位置，相較于現(xiàn)有技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)360度無盲點(diǎn)的檢測(cè)與跟蹤，實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)對(duì)象，提高了目標(biāo)跟蹤裝置跟蹤目標(biāo)對(duì)象的效果。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。