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摘 要：学习通讯工程的大学四年里，尤其深刻的就是图像轮廓跟踪技术这个课题，了解图像轮廓跟踪技术并对其进行深入的研究是本论文的目的，结合图像跟踪、轮廓跟踪的定义及计算方法，来阐释图像轮廓跟踪法的基本步骤。
关键词：图像；轮廓；跟踪
一、图像跟踪介绍
广义上来说，图像跟踪技术是指通过图像识别、红外线、超声波等方式将摄像头中拍摄到的物体进行定位，并指挥摄像头对物体进行追踪，让物体保持在摄像头所拍摄的范围之内。狭义上图像跟踪就是我们日常所提及到的，通过图像识别的方式来进行跟踪、定位和拍攝。因为红外、超声波等方式都受周围和摄像机所处环境的影响，而且需要佩戴专门的辅助工具来进行图像识别，在日常实际应用中已经逐步被图像识别技术所替代。图像识别技术是利用了摄像头拍摄到的图像，进行NCAST图像差分及聚类运算，识别到目标物体的位置，并指挥摄像头对其进行追踪
图像跟踪系统才用了特有的NACAST目标外形特征检测方法，被跟踪的物体无需佩戴任何辅助设备，只要进入跟踪区域，系统便可以对目标进行锁定跟踪，使物体在拍摄画面中呈正中心的位置，并对其大小进行相对应的伸缩，该系统支持多种自定义策略，支持多级特写模式，适应性强，不受强光、声音、电磁等外界环境的影响。
根据这四年实验课学习，总结该系统的原理如下：教师分析摄影机和板书分析摄像机分别接受指令并发送视频信号给Ncost教师图像识别跟踪系统，发送部分信号分别给教师云台摄像机和板书云台摄像机，另一部分直接传送给Ncost自动导播系统。Ncost自动导播系统传递指令给Ncost高清录播系统播放相应画面。
图像跟踪系统不仅可以配合一个摄像头使用，还可以配合多个摄像机进行跟踪，同时也支持不同摄像机之间的画面自动切换。如果跟踪目标完全离开了摄像机的视野范围，进入了另一个摄影机的视野范围，就可以触发自动切换的NCAST算法，让不同摄像机通过接力的方式进行自动跟踪。目前，图像跟踪系统可分为IRTS-T、IRTS-S两类，被广泛应用在医疗、教育、会议、安防监控以及庭审等各个行业。其中，应用于教育以及会议方面的全自动跟踪摄影方案，更是引领了国内外自动跟踪拍摄的技术潮流，为视频会议、精品课程的全自动摄影制定打下了坚定的技术基础。
二、轮廓跟踪的原理
在识别图像中的目标时，往往需要对目标边缘作跟踪处理，也叫轮廓跟踪处理。轮廓跟踪就是通过顺序找出边缘点来跟踪边界的。若图像是图像中不同区域具有不同的像素值或是二值图像，但是每个区域内的像素值是相同的，则通过基本的算法可完成基于4连通或8连通区域的轮廓跟踪，但它只能跟踪目标图像的内边界，无法处理图像的孔和洞。
步骤1：首先要按照从上到下，从左到右的顺序扫描相应图片，寻找没有标记跟踪结束记号的第一个边界起始点，它是具有最小行和列值的边界点，到当前边界点的移动方向。
步骤2：按照逆时针的方向搜索当前像素的3×3邻域，在这个邻域中搜索到的第一个与当前像素值相同的像素，就成为新的边界点，同时更新新的方向值。
步骤3：如果An等于第一个边界点A0A1A2一直到An-2构成的边界便为要跟踪的边界。
一个简单二值图象闭合边界的轮廓跟踪算法很简单：首先按从上到下，从左到右的顺序搜索，找到的第一个黑点一定是最左上方的边界点，记为A。它的右，右下，下，左下四个邻点中至少有一个是边界点，记为B。从开始B找起，以dir为方向的逆时针顺序找相邻点中的边界点C。如果C就是A点的下一个顶点，并且C的前一个顶点是A顶点，则表明已经转了一圈，程序结束；否则从C点继续找，直到找到A为止。
三、图像跟踪技术的应用特点
图像跟踪技术是目前人们实际应用中效果最好、使用最为方便的一种跟踪拍摄解决方案。方便了人们在课堂上以及课下对于作业文档的处理，采用图像识别方法对于主讲人和听众进行追踪，跟踪系统为实现采集图像，需要在教室里安装若干个摄像头，这些辅助的摄像头分别采集主讲人和听众的轮廓点，定义为图像，传输给图像追踪系统，系统经过识别分析后再控制各个角落的摄像头进行拍摄。
主讲人在讲台上来回走动授课，系统自动拍摄并跟踪主讲人的一切行动，听众站起来回答问题时，系统会自动通过跟踪摄像头定位位置，切换到相应模式，并根据回答问题的听众和摄像头的距离进行自动对焦，使画面保持清晰并以特写方式拍摄，当听众回答完毕后系统又自动切换回主讲人的画面进行拍摄跟踪。
图像跟踪识别技术设计十分合理，能够完美的进行自动跟踪，结构简单，使用者安装方便，且现代最新的图像跟踪识别系统抗干扰能力强，不受外界情况的影响。最新图像识别技术使用者无需佩戴任何辅助工具，摄像头全自动定位，自动识别位置，智能的变焦和调节相应的显示模式。虽然还有很多弊端没有发现，但是我相信未来的图像跟踪识别技术会发展的越来越好
四、总结
临近毕业的这个课题给我感触很大，在对于图像跟踪识别技术的研究发现，现代科技发展迅速，使信息化科技化的时代，在这个时代，电子设备为提供更便捷更智能的服务，丰富了现代社会人们的生活，完美契合了科技创造未来的伟大思想。
参考文献
[1]孙川，崔航，叶朝祖.计算机技术在图像轮廓提取中的有效应用探讨[J].电子技术与软件工程，2016，12（14）：106-107.
[2]顾苏杭，陆兵，马正华.基于轮廓和ASIFT特征的目标检测与跟踪算法[J].计算机仿真，2017，34（6）：266-267.
[3]陈士金，汤漾平，邓勇.基于链码的轮廓跟踪技术在二值图像中的应用[J].华中理工大学学报，1998，56（12）：26-27.
[4]包玉刚.视频图像中的运动目标跟踪算法研究[D].哈尔滨工程大学，2010：34，56-57.
关键词：图像；轮廓；跟踪
一、图像跟踪介绍
广义上来说，图像跟踪技术是指通过图像识别、红外线、超声波等方式将摄像头中拍摄到的物体进行定位，并指挥摄像头对物体进行追踪，让物体保持在摄像头所拍摄的范围之内。狭义上图像跟踪就是我们日常所提及到的，通过图像识别的方式来进行跟踪、定位和拍攝。因为红外、超声波等方式都受周围和摄像机所处环境的影响，而且需要佩戴专门的辅助工具来进行图像识别，在日常实际应用中已经逐步被图像识别技术所替代。图像识别技术是利用了摄像头拍摄到的图像，进行NCAST图像差分及聚类运算，识别到目标物体的位置，并指挥摄像头对其进行追踪
图像跟踪系统才用了特有的NACAST目标外形特征检测方法，被跟踪的物体无需佩戴任何辅助设备，只要进入跟踪区域，系统便可以对目标进行锁定跟踪，使物体在拍摄画面中呈正中心的位置，并对其大小进行相对应的伸缩，该系统支持多种自定义策略，支持多级特写模式，适应性强，不受强光、声音、电磁等外界环境的影响。
根据这四年实验课学习，总结该系统的原理如下：教师分析摄影机和板书分析摄像机分别接受指令并发送视频信号给Ncost教师图像识别跟踪系统，发送部分信号分别给教师云台摄像机和板书云台摄像机，另一部分直接传送给Ncost自动导播系统。Ncost自动导播系统传递指令给Ncost高清录播系统播放相应画面。
图像跟踪系统不仅可以配合一个摄像头使用，还可以配合多个摄像机进行跟踪，同时也支持不同摄像机之间的画面自动切换。如果跟踪目标完全离开了摄像机的视野范围，进入了另一个摄影机的视野范围，就可以触发自动切换的NCAST算法，让不同摄像机通过接力的方式进行自动跟踪。目前，图像跟踪系统可分为IRTS-T、IRTS-S两类，被广泛应用在医疗、教育、会议、安防监控以及庭审等各个行业。其中，应用于教育以及会议方面的全自动跟踪摄影方案，更是引领了国内外自动跟踪拍摄的技术潮流，为视频会议、精品课程的全自动摄影制定打下了坚定的技术基础。
二、轮廓跟踪的原理
在识别图像中的目标时，往往需要对目标边缘作跟踪处理，也叫轮廓跟踪处理。轮廓跟踪就是通过顺序找出边缘点来跟踪边界的。若图像是图像中不同区域具有不同的像素值或是二值图像，但是每个区域内的像素值是相同的，则通过基本的算法可完成基于4连通或8连通区域的轮廓跟踪，但它只能跟踪目标图像的内边界，无法处理图像的孔和洞。
步骤1：首先要按照从上到下，从左到右的顺序扫描相应图片，寻找没有标记跟踪结束记号的第一个边界起始点，它是具有最小行和列值的边界点，到当前边界点的移动方向。
步骤2：按照逆时针的方向搜索当前像素的3×3邻域，在这个邻域中搜索到的第一个与当前像素值相同的像素，就成为新的边界点，同时更新新的方向值。
步骤3：如果An等于第一个边界点A0A1A2一直到An-2构成的边界便为要跟踪的边界。
一个简单二值图象闭合边界的轮廓跟踪算法很简单：首先按从上到下，从左到右的顺序搜索，找到的第一个黑点一定是最左上方的边界点，记为A。它的右，右下，下，左下四个邻点中至少有一个是边界点，记为B。从开始B找起，以dir为方向的逆时针顺序找相邻点中的边界点C。如果C就是A点的下一个顶点，并且C的前一个顶点是A顶点，则表明已经转了一圈，程序结束；否则从C点继续找，直到找到A为止。
三、图像跟踪技术的应用特点
图像跟踪技术是目前人们实际应用中效果最好、使用最为方便的一种跟踪拍摄解决方案。方便了人们在课堂上以及课下对于作业文档的处理，采用图像识别方法对于主讲人和听众进行追踪，跟踪系统为实现采集图像，需要在教室里安装若干个摄像头，这些辅助的摄像头分别采集主讲人和听众的轮廓点，定义为图像，传输给图像追踪系统，系统经过识别分析后再控制各个角落的摄像头进行拍摄。
主讲人在讲台上来回走动授课，系统自动拍摄并跟踪主讲人的一切行动，听众站起来回答问题时，系统会自动通过跟踪摄像头定位位置，切换到相应模式，并根据回答问题的听众和摄像头的距离进行自动对焦，使画面保持清晰并以特写方式拍摄，当听众回答完毕后系统又自动切换回主讲人的画面进行拍摄跟踪。
图像跟踪识别技术设计十分合理，能够完美的进行自动跟踪，结构简单，使用者安装方便，且现代最新的图像跟踪识别系统抗干扰能力强，不受外界情况的影响。最新图像识别技术使用者无需佩戴任何辅助工具，摄像头全自动定位，自动识别位置，智能的变焦和调节相应的显示模式。虽然还有很多弊端没有发现，但是我相信未来的图像跟踪识别技术会发展的越来越好
四、总结
临近毕业的这个课题给我感触很大，在对于图像跟踪识别技术的研究发现，现代科技发展迅速，使信息化科技化的时代，在这个时代，电子设备为提供更便捷更智能的服务，丰富了现代社会人们的生活，完美契合了科技创造未来的伟大思想。
参考文献
[1]孙川，崔航，叶朝祖.计算机技术在图像轮廓提取中的有效应用探讨[J].电子技术与软件工程，2016，12（14）：106-107.
[2]顾苏杭，陆兵，马正华.基于轮廓和ASIFT特征的目标检测与跟踪算法[J].计算机仿真，2017，34（6）：266-267.
[3]陈士金，汤漾平，邓勇.基于链码的轮廓跟踪技术在二值图像中的应用[J].华中理工大学学报，1998，56（12）：26-27.
[4]包玉刚.视频图像中的运动目标跟踪算法研究[D].哈尔滨工程大学，2010：34，56-57.