梅权杰，吴功平，付 博，殷庆斌

（1.武汉大学动力与机械学院，湖北 武汉 430072；2.国网吉林省电力有限公司白山供电公司，吉林 白山 134300）

1 引言

机器视觉捕获图像信息是机器人判断自身运动状态，完成巡检任务目标解析的主要方法。其中主动视觉是对移动目标实时跟踪技术中的一个重要研究方向，使得安装于固定位置的摄像机能够根据目标位置和方向信息进行镜头位姿调整。目前常用的主动视觉摄像机为PTZ（Pan/Tilt/Zoom）摄像机，其主要控制方法如下：文献[1]采用KCF目标跟踪方法并使用粒子滤波框架对目标进行状态预测，基于跟踪结果使用PID算法对PTZ摄像机进行协调控制；文献[2]运用模糊控制方法对PTZ摄像机进行运动控制，在控制方向上采取优先控制策略，对比目标质心在视场中x和y两个方向的位置偏差，使摄像机优先转动至偏差大的方向以完成校准，而在转速控制方面则通过设置速度比例系数来线性调节摄像头转速，最后通过波门面积对比设定阈值来确定缩放操作；文献[3]对PTZ摄像机进行模型辨识和建立动态矩阵，通过仿真和试验反复调整控制参数对PTZ摄像机实现主动控制以实现视觉目标跟踪，但对模型的匹配度要求较高；文献[4]采用P控制器控制PTZ摄像头实现目标跟踪，并且通过增加比例项减少持续跟踪过程中跟踪误差引起的剧烈振荡；文献[5]综合计算位置偏差和误差积累，采用PI控制器控制摄像头跟踪目标。

在机器人跟踪目标过程中，搭载在移动机器人平台上的PTZ摄像机通过定位目标位置来观察不同场景中的细节，且利用主动视觉来观察目标物。……