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摘要：本发明涉及一种基于yolov5和deepsort的PTZ相机主动跟踪方法，其特征是：建立数据采集模块、数据接收与感知模块、感知引导控制模块和执行控制指令模块的跟踪系统，在图像和PTZ参数信息采集的基础上，利用yolov5目标检测算法和deepsort目标跟踪方法实现对目标的检测与跟踪，建立跟踪目标锁定策略，设计预置框锚定跟踪范围，输出PTZ相机的运动方向，结合变焦策略设计对PTZ相机实施控制，利用控制PTZ相机运动的多种API执行实现PTZ相机运动，完成目标主动跟随。有益效果：本发明设计的PTZ相机主动跟踪方法，发挥深度学习感知优势，利用预置框锚定跟踪范围，结合变焦策略设计对PTZ相机实施控制，有效提高PTZ相机主动跟踪目标精度和距离。

主权项：1.一种基于yolov5和deepsort的PTZ相机主动跟踪方法，其特征是：建立数据采集模块、数据接收与感知模块、感知引导控制模块和执行控制指令模块的跟踪系统，在图像和PTZ参数信息采集的基础上，利用yolov5目标检测算法和deepsort目标跟踪方法实现对目标的检测与跟踪，建立跟踪目标锁定策略，设计预置框锚定跟踪范围，输出PTZ相机的运动方向，结合变焦策略设计对PTZ相机实施控制，提高目标主动跟踪效果，具体步骤如下：步骤1采集图像数据和PTZ参数；步骤2利用yolov5目标检测算法获取当前帧目标检测信息；步骤3利用deepsort目标跟踪方法实现多目标检测与跟踪；步骤4建立跟踪目标锁定策略，锁定跟随单一指定目标；步骤5建立预置框锚定跟踪范围的感知引导控制跟随系统，输出PTZ相机运动方向；步骤6PTZ相机主动跟随目标变焦控制；步骤7对相机实施运动控制，完成运动目标主动跟随；其中：步骤5具体为：1设置预置框锚定跟踪范围：在图像中心设置预置框rect1＝xr1,yr1,wr1,hr1，满足： 其中，W,H为图像的宽和高，通过预置框可将图像划分为九宫格区域，按照由左到右，由上到下的顺序编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9；预置框内是5号，为PTZ相机运动停止区，剩下编号在预置框外，为PTZ相机运动移动区；2跟踪方向确定：根据目标在PTZ相机运动移动区的位置，确定PTZ相机的移动方向：1当在1号区域，PTZ相机向左上方移动；2当在2号区域，PTZ相机向上方移动；3当在3号区域，PTZ相机向右上方移动；4当在4号区域，PTZ相机向左边移动；5当在5号区域，PTZ相机不移动，执行步骤6；6当在6号区域，PTZ相机向右边移动；7当在7号区域，PTZ相机向左下方移动；8当在8号区域，PTZ相机向下方移动；9当在9号区域，PTZ相机向右下方移动；步骤4所述建立跟踪目标锁定策略，锁定跟随单一指定目标，具体为：1分别设定初次跟随目标条件和持续跟随目标条件，建立跟踪目标锁定策略，设定follow_lock_flag标签值，初始状态下follow_lock_flag＝false，表明此时系统未能锁定跟随目标；2当系统选定跟随目标后，满足初次跟随目标条件，此时follow_lock_flag＝true，系统开始进入持续跟随目标状态，只要前序算法能够输出跟随目标的状态信息，系统即保持主动跟随状态，且目标跟随序列保持递增；3当前序算法未能输出目标状态，系统随即停止，保持等待状态，且目标跟随序列保持递减，当目标跟随序列递减为0，此时follow_lock_flag设置为false；步骤6所述PTZ相机主动跟随目标变焦控制，具体为：1目标像素位置与焦距之间的关系为： 其中，fx1为变焦前的焦距值，fx2为变焦后的焦距值，cx,cy为相机主点坐标，xl,yl,1T，xr,yr,1T分别为目标左右两个点的齐次坐标，u1l,v1lT，u1r,v1rT为目标左右两个点在焦距为fx1下的像素坐标，u2l,v2lT，u2r,v2rT为目标左右两个点在焦距为fx2下的像素坐标；2目标变焦前后的像素值宽高与焦距关系为： 其中，w1、w2分别表示目标变焦前后的宽度值、h1、h2分别表示目标变焦前后的高度值，实际测试中，可以设定fx1≈fy1＝f1，fx2≈fy2＝f23综上，为了保证目标在预设标准框内的大小，设置变焦策略如下： 4在图像中心设置一个与rect1等比例预置框rect2＝xr2,yr2,wr2,hr2，满足： 当感知目标跟随框的大小w1,h1满足下式时，变焦操作停止：wr2≤w1≤wr1或hr2≤h1≤hr1。

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