1、淺談圖像識別跟蹤技術隨著錄播教室在各大中小學的廣泛應用, 作為錄播系統重要組成部分的圖像跟蹤技術愈 發受到學校教師和經銷商的關注。雖然市場上的錄播系統品種之多, 頗令人眼花繚亂, 不過深究下去, 發現它們采用的跟 蹤系統不外乎三種:超聲波跟蹤切換技術、紅外跟蹤技術和圖像識別分析技術。顧名思義, 超聲波跟蹤是通過超聲波實現跟蹤控制。 這種技術要求被跟蹤者佩戴無線麥 克風, 由語音激發和超聲波感應裝置控制攝像機拍攝被跟蹤者, 實現跟蹤目的。 而紅外跟蹤 技術則是通過紅外線控制,其基本設備是紅外發射源紅外接收裝置,通過紅外信號的變化, 指示系統做出判斷,然后發出指令,令攝像機跟蹤定位,進行跟蹤拍攝。

2、不同于超聲波跟蹤切換和紅外跟蹤技術, 圖像跟蹤系統采用特有的目標外形特征檢測方 法,被跟蹤者無需佩戴任何輔助設備,只要進入跟蹤區域,系統便可對目標進行鎖定跟蹤, 使攝像機畫面以鎖定的目標為中心,并控制攝像機進行相應策略的縮放。教師跟蹤采用標清攝像機作為分析鏡頭,將拍攝到的圖像傳輸給跟蹤系統進行圖像分 析,以判斷出老師的位置,從而控制云臺攝像機對教師進行跟蹤拍攝。目前市面 90%以上 的錄播系統都是使用這種圖像分析跟蹤技術。該圖像分析跟蹤技術的缺點在于:1、教師講臺上不能出現容易移動的物體,例如講臺上如果放著一張凳子,就可能會造 成跟蹤不準確, 使跟蹤系統誤判, 其解決辦法為等待跟蹤系統背景自動

3、刷新或者通過跟蹤調 試軟件將分析背景刷新。2、容易受到觸摸屏、投影機的光線干擾,導致跟蹤不準確,其解決方法是將分析區域 縮小以確保不收觸摸屏和投影機影響。3、對光線的要求較高,容易受日光管或者陽光的影響,其影子容易造成跟蹤產生多目 標的誤判,導致跟蹤不準確。解決方法是裝窗簾和使用三基色燈。而學生跟蹤分為兩種, 一種是采用一個分析鏡頭吸頂裝, 其跟蹤分析方式是分析學生起 立和坐下的動作和高度差, 另外一種是將兩個分析鏡頭分別裝在教室兩側, 其跟蹤分析方式 是在兩個分析鏡頭之間有虛擬的高度線,如有學生超過此虛擬線既可跟蹤目標。第一種跟蹤方式的缺點在于:1、容易受到學生高度影響,如有學生身高較矮,坐

4、下的高度和站起來差不多,基本無 高度差的情況下會無法跟蹤目標。2、靈敏度的調節。靈敏度的調節可以判斷學生目標是否容易觸發,如果太靈敏,就會 導致學生只要一動就可能觸發跟蹤目標; 但是如果不靈敏, 又會導致學生起立都可能無法觸 發跟蹤目標。所以靈敏度的調節對技術工程師也是一個經驗的判斷。第二種跟蹤方式的缺點在于:1、 容易收到光線的影響, 由于分析鏡頭是裝在側面, 所以必須拉著窗簾才可進行跟蹤。 2、分析鏡頭所在的虛擬高度線容易受到不同年紀的學生的影響,例如低年級學生站起 來的身高無法超過虛擬高度線, 既無法跟蹤目標; 但如果高年級學生坐下來的高度已經超過高度線,也會導致跟蹤不準確。所以使用此跟

5、蹤方式的錄播室只適合身高平均的學生上課。 面對以上圖像跟蹤技術的種種弊端, 盈可視提出了要研發更符合教學實際、 適應性更廣 的圖像分析跟蹤技術,即 Ncast 第四代全高清圖像分析跟蹤技術。在該技術的支撐下,錄播 系統無需額外的輔助分析攝像機和硬件設備 (跟蹤主機 即可實現全自動圖像識別跟蹤功能,自動識別教師和學生站立位置。 同時, 教師跟蹤模塊采用了人體特征圖像分析技術, 當教師站在講臺上授課以及板書時, 攝像機可進行特寫拍攝; 而當教師在講臺上走動和走下講臺時, 系統會自動切換到教師全景 畫面。在學生跟蹤識別模塊,盈可視采用了人體特征 +人臉識別技術,無需學生觸動任何元器 件(包括按鍵、手持麥克風、壓力感應器等 。當學生起立回答時,跟蹤系統先切換至學生 全景鏡頭, 然后再切換學生特寫鏡頭, 當學生回答完問題坐下時, 系統會自動切換到教師鏡 頭; 若出現兩位學生同時站立的情況, 系統會自動切換到學生全景畫面, 當其中一名學生坐下時,系統會自動給站立的學生特寫鏡頭。 每個學校的環境都各有不