用于跟蹤顯示器上的對(duì)象的系統(tǒng)、裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上設(shè)及跟蹤由數(shù)字圖像傳感器俘獲的對(duì)象的系統(tǒng)和方法。具體來(lái)說(shuō)， 掲示使用視頻記錄裝置跟蹤對(duì)象的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著廉價(jià)及較小的記錄系統(tǒng)的出現(xiàn)，記錄產(chǎn)業(yè)在增長(zhǎng)。越來(lái)越多的人喜歡使用例 如攝像機(jī)及移動(dòng)裝置等數(shù)字記錄系統(tǒng)記錄他們的環(huán)境中的對(duì)象。所述記錄可用于多種應(yīng)用 中，例如用于專(zhuān)業(yè)人員使用、用于嬉戲及愉悅，或用于記錄感情記憶。在記錄的大量使用的 情況下，需要運(yùn)些記錄裝置的更多特征及能力。
[0003] 數(shù)字記錄系統(tǒng)可因此具有的特征中的一者是可跟蹤其視野中的對(duì)象的跟蹤系統(tǒng)。 舉例來(lái)說(shuō)，其中的每一者的內(nèi)容W全文并入本文中的美國(guó)專(zhuān)利第8,483,437號(hào)；第8,310， 665號(hào)；第8，249，299號(hào);第8，224，029號(hào)掲示用于跟蹤對(duì)象的記錄系統(tǒng)。然而，對(duì)于記錄系統(tǒng) 的一些使用，需要在劇烈改變的光照條件下穩(wěn)定地跟蹤所俘獲的對(duì)象的能力。例如，用戶(hù)可 在運(yùn)動(dòng)選手從明亮區(qū)域到陰影區(qū)域跑動(dòng)時(shí)跟蹤英式足球運(yùn)動(dòng)選手。在此類(lèi)條件下操作的常 規(guī)的跟蹤系統(tǒng)在他們的跟蹤系統(tǒng)努力保持鎖定從明亮區(qū)域移動(dòng)到較暗區(qū)域的目標(biāo)時(shí)可能 沒(méi)有最佳表現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，常規(guī)的自動(dòng)曝光系統(tǒng)通常用于根據(jù)光照中的運(yùn)些改變進(jìn)行調(diào)整。 然而，運(yùn)些系統(tǒng)可能不響應(yīng)于足夠快速的光中的顯著改變W維持鎖定場(chǎng)景中的目標(biāo)對(duì)象， 并且因此可能并非最佳用于具有跟蹤能力的記錄系統(tǒng)。
[0004] 此外，一些常規(guī)的跟蹤系統(tǒng)可能難W區(qū)別被跟蹤的項(xiàng)目的真實(shí)移動(dòng)對(duì)實(shí)際上歸因 于系統(tǒng)中的噪聲(例如來(lái)自記錄裝置的搖動(dòng))而引起的表觀移動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引掲示使用電子裝置跟蹤所關(guān)注場(chǎng)景中所俘獲的對(duì)象的方法的實(shí)施例。在一些實(shí)施 例中，所述方法包括:確定包括所述對(duì)象的第一圖像帖的區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度;確定包 括所述對(duì)象的第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度;將所述第一和第二圖像帖中的 所述區(qū)的所述所確定的平均光強(qiáng)度進(jìn)行比較；當(dāng)所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度中的改變大 于強(qiáng)度限值時(shí)，調(diào)整所述第二圖像帖中的像素的強(qiáng)度;及使用所述第二圖像帖中的所述像 素跟蹤所述對(duì)象。
[0006] 在一些實(shí)施例中，所述調(diào)整包括將參考值界定為包括所述對(duì)象的所述第一圖像帖 的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度。
[0007] 在一些實(shí)施例中，所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度中的所述改變包括所述參考 值與所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度之間的差值。
[0008] 在一些實(shí)施例中，所述調(diào)整包括從所述第二圖像帖的每個(gè)像素減去所述差值。
[0009] 在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括在所述差值小于強(qiáng)度限值的情況下周期性 地將所述參考值重新界定為所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度。
[0010] 在一些實(shí)施例中，所述跟蹤所述對(duì)象包括基于所述區(qū)的當(dāng)前及歷史參數(shù)而計(jì)算所 述區(qū)的變化指示符。
[0011] 在一些實(shí)施例中，所述跟蹤所述對(duì)象進(jìn)一步包括基于所述變化指示符與所述歷史 參數(shù)的比較而計(jì)算置信水平。
[0012] 在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括當(dāng)所述置信水平大于指定置信度闊值時(shí)將 所述第二圖像帖傳遞到所述跟蹤系統(tǒng)。
[0013] 在一些實(shí)施例中，所述當(dāng)前及歷史參數(shù)分別包括所述區(qū)的當(dāng)前及歷史大小。
[0014] 在一些實(shí)施例中，所述當(dāng)前及歷史參數(shù)分別包括所述區(qū)的當(dāng)前及歷史位置。
[0015] 掲示用于使用電子裝置跟蹤對(duì)象的系統(tǒng)的若干實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，所述系 統(tǒng)包括處理器，所述處理器經(jīng)配置W :確定包括對(duì)象的第一圖像帖的區(qū)中的像素的平均光 強(qiáng)度;確定包括所述對(duì)象的第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度;將所述第一和第 二圖像帖中的所述區(qū)的所述所確定的平均光強(qiáng)度進(jìn)行比較；當(dāng)所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng) 度中的改變大于強(qiáng)度限值時(shí)，調(diào)整所述第二圖像帖中的像素的強(qiáng)度;及使用所述第二圖像 帖中的所述像素跟蹤所述對(duì)象。
[0016] 在一些實(shí)施例中，所述調(diào)整包括將參考值界定為包括所述對(duì)象的所述第一圖像帖 的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度，其中所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度中的所述改 變包括所述參考值與所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度之間的差值。
[0017] 在一些實(shí)施例中，所述調(diào)整進(jìn)一步包括從所述第二圖像帖的每個(gè)像素減去所述差 值。
[0018] 在一些實(shí)施例中，所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置W在所述差值小于強(qiáng)度限值的情況下 周期性地將所述參考值重新界定為所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度。
[0019] 在一些實(shí)施例中，所述跟蹤所述對(duì)象包括基于所述區(qū)的當(dāng)前大小及位置及所述區(qū) 的歷史大小及位置而計(jì)算所述區(qū)的變化指示符。
[0020] 在一些實(shí)施例中，所述跟蹤所述對(duì)象進(jìn)一步包括基于所述變化指示符與所述區(qū)的 歷史大小及位置的比較而計(jì)算置信水平。
[0021] 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括當(dāng)所述置信水平大于指定置信度闊值時(shí)將 所述第二圖像帖傳遞到所述跟蹤系統(tǒng)。
[0022] 在一些實(shí)施例中，一種用于使用電子裝置跟蹤對(duì)象的系統(tǒng)包括：用于確定包括所 述對(duì)象的第一圖像帖的區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度的裝置;用于確定包括所述對(duì)象的第二圖 像帖的所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度的裝置;用于將所述第一和第二圖像帖中的所述區(qū)的 所述所確定的平均光強(qiáng)度進(jìn)行比較的裝置;用于當(dāng)所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度中的改變 大于強(qiáng)度限值時(shí)調(diào)整所述第二圖像帖中的像素的強(qiáng)度的裝置;及用于使用所述第二圖像帖 中的所述像素跟蹤所述對(duì)象的裝置。
[0023] 在一些實(shí)施例中，所述用于調(diào)整的裝置包括將參考值界定為包括所述對(duì)象的所述 第一圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度，其中所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度 中的所述改變包括所述參考值與所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度之 間的差值。
[0024] 在一些實(shí)施例中，所述用于調(diào)整的裝置進(jìn)一步包括用于從所述第二圖像帖的每個(gè) 像素減去所述差值的裝置。
[0025] 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于在所述差值小于強(qiáng)度限值的情況下周 期性地將所述參考值重新界定為所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度的 裝置。
[0026] 在一些實(shí)施例中，所述用于跟蹤所述對(duì)象的裝置包括用于基于所述區(qū)的當(dāng)前大小 及位置及所述區(qū)的歷史大小及位置而計(jì)算所述區(qū)的變化指示符的裝置。
[0027] 在一些實(shí)施例中，所述用于跟蹤所述對(duì)象的裝置進(jìn)一步包括用于基于所述變化指 示符與所述區(qū)的歷史大小及位置的比較而計(jì)算置信水平的裝置;及用于當(dāng)所述置信水平大 于指定置信度闊值時(shí)將所述第二圖像帖傳遞到所述跟蹤系統(tǒng)的裝置。
[0028] 掲示經(jīng)配置W存儲(chǔ)指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體的若干實(shí)施例，所述指令在由 處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行用于使用電子裝置跟蹤對(duì)象的方法。在一些實(shí)施例中，所述方法包括:確 定包括對(duì)象的第一圖像帖的區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度;確定包括所述對(duì)象的第二圖像帖的 所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度;將所述第一和第二圖像帖中的所述區(qū)的所述所確定的平均 光強(qiáng)度進(jìn)行比較；當(dāng)所述區(qū)中的像素的平均光強(qiáng)度中的改變大于強(qiáng)度限值時(shí)，調(diào)整所述第 二圖像帖中的像素的強(qiáng)度;及使用所述第二圖像帖中的所述像素跟蹤所述對(duì)象。
[0029] 在一些實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)可讀媒體的所述方法進(jìn)一步包括將參考值界定為等 于包括所述對(duì)象的所述第一圖像帖的所述區(qū)中的像素的所述平均光強(qiáng)度，其中所述區(qū)中的 像素的所述平均光強(qiáng)度中的所述改變包括所述參考值與所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像 素的所述平均光強(qiáng)度之間的差值。
[0030] 在一些實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)可讀媒體的所述方法進(jìn)一步包括從所述第二圖像帖 的每個(gè)像素減去所述差值。
[0031 ]在一些實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)可讀媒體的所述方法進(jìn)一步包括在所述差值小于強(qiáng) 度限值的情況下周期性地將所述參考值重新界定為所述第二圖像帖的所述區(qū)中的像素的 所述平均光強(qiáng)度。
[0032] 在一些實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)可讀媒體的所述方法進(jìn)一步包括基于所述區(qū)的當(dāng)前 大小及位置及所述區(qū)的歷史大小及位置而計(jì)算所述區(qū)的變化指示符。
[0033] 在一些實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)可讀媒體的所述方法進(jìn)一步包括基于所述變化指示 符與所述區(qū)的歷史大小及位置的比較而計(jì)算置信水平;及當(dāng)所述置信水平大于指定置信度 闊值時(shí)將所述第二圖像帖傳遞到所述跟蹤系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 通過(guò)W下描述和所附權(quán)利要求書(shū)結(jié)合附圖理解，本發(fā)明的前述和其它特征將變得 更加完全清楚。應(yīng)理解，運(yùn)些圖式只描繪了根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，并且因此不應(yīng)被視為 限制了本發(fā)明的范圍，將通過(guò)使用運(yùn)些附圖用額外的特性和細(xì)節(jié)來(lái)描述本發(fā)明。在W下詳 細(xì)描述中參考附圖，附圖形成本文的一部分。在圖中，相似的符號(hào)通常識(shí)別相似的組件，除 非上下文另外規(guī)定。在詳細(xì)描述、圖式W及權(quán)利要求書(shū)中所描述的說(shuō)明性實(shí)施方案并不有 意作為限制性的。在不脫離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下，可W利用其它實(shí)施例， 并且可W作出其它改動(dòng)。將容易了解的是，如本文中所一般描述且在圖中說(shuō)明的本發(fā)明的 各方面可W廣泛多種不同配置來(lái)布置、取代、組合和設(shè)計(jì)，所有廣泛多種不同配置明確被預(yù) 期并構(gòu)成本發(fā)明的部分。
[0035] 圖1描繪常規(guī)的自動(dòng)曝光過(guò)程及由此產(chǎn)生的所得圖像帖的實(shí)施例。
[0036] 圖2描繪補(bǔ)償曝光過(guò)程及由此產(chǎn)生的所得圖像帖的實(shí)施例。
[0037] 圖3A到3B描繪由具有擁有曝光補(bǔ)償及穩(wěn)定的跟蹤系統(tǒng)的記錄裝置產(chǎn)生的圖像帖 的實(shí)施例。
[0038] 圖4A到4B是展示改變光照強(qiáng)度水平及對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償強(qiáng)度水平及參考值中的改變的 實(shí)施例的圖表。
[0039] 圖5描繪包括具有用于管理曝光補(bǔ)償及穩(wěn)定的模塊的跟蹤系統(tǒng)的記錄裝置的框 圖。
[0040] 圖6是用圖解法表示用于初始化關(guān)注區(qū)的參考值及參數(shù)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流 程圖。
[0041] 圖7是用圖解法表示用于曝光補(bǔ)償及穩(wěn)定的方法的概述的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0042] 圖8是展示用于使用參考值及變化指示符進(jìn)行曝光補(bǔ)償及穩(wěn)定的方法的一個(gè)實(shí)施 例的流程圖。
[0043] 圖9是展示用于確定變化指示符及置信水平的計(jì)算工具的結(jié)果的一個(gè)實(shí)施例的坐 標(biāo)圖。
[0044] 圖IOA到H是展示使用計(jì)算工具確定增益值的結(jié)果的一個(gè)實(shí)施例的線(xiàn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] W下詳細(xì)描述是針對(duì)如參考圖1到7所描述的研發(fā)的某些特定實(shí)施例。在此描述 中，參考圖式，為了清楚起見(jiàn)，貫穿圖式可W類(lèi)似標(biāo)號(hào)指示類(lèi)似部分或步驟。本說(shuō)明書(shū)中提 及"一個(gè)實(shí)施例"、"實(shí)施例"或"在一些實(shí)施例中"意指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或 特性包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中的各處出現(xiàn)的短語(yǔ)"一個(gè)實(shí)施例"、"實(shí) 施例"或"在一些實(shí)施例中"未必全部參考同一實(shí)施例，也并非相互排斥其它實(shí)施例的單獨(dú) 的或替代的實(shí)施例。此外，描述了各種特征，運(yùn)些特征可W通過(guò)一些實(shí)施例而不通過(guò)其它實(shí) 施例呈現(xiàn)。類(lèi)似地，描述了各種要求，運(yùn)些要求可W是對(duì)于一些實(shí)施例的要求但不是對(duì)于其 它實(shí)施例的要求。
[0046] 描述用于跟蹤由數(shù)字成像裝置俘獲的所關(guān)注場(chǎng)景中的對(duì)象的系統(tǒng)、裝置及方法。 例如，可希望在玩游戲時(shí)跟蹤體育事件中的一個(gè)特定運(yùn)動(dòng)選手。其允許系統(tǒng)比現(xiàn)場(chǎng)或球場(chǎng) 上的其它運(yùn)動(dòng)選手更緊密地記錄所述特定運(yùn)動(dòng)選手的移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用曝 光補(bǔ)償及穩(wěn)定技術(shù)增強(qiáng)所述系統(tǒng)的跟蹤特征W維持對(duì)所關(guān)注對(duì)象的跟蹤鎖定。例如，一個(gè) 實(shí)施例使用基于將歷史圖像數(shù)據(jù)與更當(dāng)前的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較W保持對(duì)指定對(duì)象的跟蹤 鎖定的曝光補(bǔ)償及穩(wěn)定技術(shù)。因此增強(qiáng)數(shù)碼相機(jī)跟蹤所關(guān)注對(duì)象的能力。曝光補(bǔ)償可減輕 改變的光照條件對(duì)跟蹤系統(tǒng)的不利影響，所述改變的光照條件可導(dǎo)致跟蹤系統(tǒng)丟失被跟蹤 的對(duì)象。
[0047] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)字成像裝置包含經(jīng)配置W減輕抖動(dòng)、搖動(dòng)、滯后及其它不 利因素對(duì)其跟蹤系統(tǒng)的影響的圖像穩(wěn)定模塊。此允許所述裝置在使用應(yīng)用于經(jīng)加權(quán)過(guò)濾器 的置信水平的同時(shí)更準(zhǔn)確地識(shí)別實(shí)際對(duì)象移動(dòng)。找到運(yùn)些系統(tǒng)及相關(guān)聯(lián)的方法W產(chǎn)生用于 數(shù)字成像裝置的更平滑、更可靠的跟蹤系統(tǒng)。
[0048] 在操作中，數(shù)字成像系統(tǒng)的實(shí)施例具有圖像俘獲系統(tǒng)，所述圖像俘獲系統(tǒng)包含圖 像傳感器及透鏡W形成數(shù)碼相機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，隨時(shí)間針對(duì)關(guān)注區(qū)中的光的平均強(qiáng)度 對(duì)相機(jī)的視野進(jìn)行取樣。另外，所述系