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龙图腾网恭喜中国人民解放军国防科技大学申请的专利基于图像检测与云台的动态目标追踪系统和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119396203B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411876715.3，技术领域涉及：G05D3/12；该发明授权基于图像检测与云台的动态目标追踪系统和方法是由张逸;赵庆;李修和;冉金和;李小帅;沈阳;张宇;朱国强设计研发完成，并于2024-12-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于图像检测与云台的动态目标追踪系统和方法在说明书摘要公布了：本申请涉及一种基于图像检测与云台的动态目标追踪系统和方法。所述系统包括数据处理终端、云台、摄像头、单片机以及运动单元。该系统在进行目标检测时，通过采集标注多样化环境条件下目标图像及对应的负样本数据进行模型训练，并通过子图划分处理进行目标检测，提高了目标检测的鲁棒性、速度及检测精度。在进行目标动态追踪时，通过将目标标注框中心点与图像画面中心点之间的偏差角度转换为PWM信号进行云台舵机的实时精准控制，并通过引入云台速度智能系数和决策边界，使得云台运动更加平滑和稳定，持续保持目标位于图像画面中心。并通过激光雷达监测并保持云台与目标之间的追踪距离，使得云台可以稳定追踪运动目标。

本发明授权基于图像检测与云台的动态目标追踪系统和方法在权利要求书中公布了：1.一种基于图像检测与云台的动态目标追踪系统，其特征在于，所述系统包括：数据处理终端、云台、摄像头、单片机以及运动单元；其中，所述数据处理终端分别与摄像头与单片机连接，包括显示器、控制模块和目标检测模块；所述目标检测模块用于将预先标注后的多样化环境条件下的采集图像及对应的负样本数据组成训练数据集并输入基于深度学习的目标检测模型进行训练，并基于训练好的目标检测模型，通过子图划分进行目标检测；所述显示器通过与目标检测模块连接，用于展示并输出图像中的目标标注框；所述控制模块通过与显示器连接，计算获取目标标注框中心点与图像画面中心点之间的偏差角度，并通过引入云台速度智能系数，将所述偏差角度转换为PWM信号并导入单片机中；所述云台与摄像头固定连接，通过云台中舵机的运动，控制摄像头进行拍摄方位角度调整，实现运动目标的动态追踪与图像采集，并将采集图像上传至数据处理终端中的目标检测模块；所述单片机的两端分别与舵机和数据处理终端连接，用于将所述数据处理终端中的控制模块输入的PWM信号转发至舵机中，并结合舵机内部署的PID算法控制舵机的运动；具备激光雷达和自动避障功能的所述运动单元安装在云台底部，用于在动态追踪运动目标的过程中，通过激光雷达监测并保持云台与目标之间的追踪距离在设定的阈值范围内；其中，所述控制模块通过与显示器连接，计算获取目标标注框中心点与图像画面中心点之间的偏差角度，并通过引入云台速度智能系数，将所述偏差角度转换为PWM信号并导入单片机中，包括：所述控制模块通过与显示器连接，计算获取目标标注框中心点与图像画面中心点之间的水平位置偏差与垂直位置偏差，并根据所述水平位置偏差、垂直位置偏差以及对应方向的视场角进行计算，获取目标标注框中心点与图像画面中心点之间的水平偏差角度与垂直偏差角度，分别表示为 ；其中，和分别表示目标标注框中心点与图像画面中心点之间的水平偏差角度与垂直偏差角度；和分别表示目标标注框中心点与图像画面中心点之间的水平位置偏差与垂直位置偏差；和分别表示摄像头的水平视场角与垂直视场角；目标图像的分辨率为，为宽度，为高度；表示水平方向上每像素对应的视场角，表示垂直方向上每像素对应的视场角；在获取目标标注框中心点与图像画面中心点之间的偏差角度的基础上，引入云台速度智能系数K，通过智能调整K值控制云台的追踪速度，以适应运动目标的动态追踪；具体地，当监测到目标标注框中心点与图像画面中心点之间的距离增大时，二者之间的偏差角度同步增大，表示目标正在偏离云台的当前视线中心，此时自动增加K值以降低偏差角度，并通过将偏差角度转换为PWM信号并导入单片机中后，通过单片机控制提升云台的追踪速度，确保目标保持在图像画面中心；相反，当监测到目标标注框中心点与图像画面中心点的之间距离减小时，二者之间的偏差角度同步减小，表示目标正在接近画面中心，此时判断K值是否为初始值，若是，则保持初值；若否，则自动降低K值以增加偏差角度，并通过将偏差角度转换为PWM信号并导入单片机中后，通过单片机控制降低云台的追踪速度，直至降低至K值的初始值；其中，云台速度智能系数K的大小与云台追踪速度之间的关系式表示为：，其中，表示云台追踪速度，表示云台的舵机单次转动的距离，t表示云台的舵机单次转动的时间，当t值不变时，通过引入K值控制舵机单次转动的距离，进而控制云台追踪速度。

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