北京盈美智科技发展有限公司自2000年成立以来，一直致力于机器视觉领域，提供图像处理分析、机器视觉应用等全方位解决方案。公司代理销售国际各大厂商的工业相机、图像采集卡、光源及图像处理模块等视觉产品，还可根据用户的实际要求，进行从硬件到软件的全套图像处理系统集成及图像处理软件定制服务。以下是北京盈美智依据客户需求，为实现蚂蚁的自动定位与跟踪而研发的多目标跟踪视觉系统。

图1：基于机器视觉的多目标跟踪视觉系统

图2：多目标跟踪视觉系统对蚂蚁的个体进行连续定位，同时识别多只蚂蚁

需求：

实现蚂蚁的自动定位与跟踪，对蚂蚁的个体进行连续定位，同时识别多只蚂蚁。自动保存识别的目标位置，并根据识别的位置定位单只蚂蚁移动的移动路径。

实现：

1.硬件

相机用的是海康威视的MV-CH250-21GM-F-NF相机，该相机具有5120*5120的分辨率，像元尺寸4.5µm，千兆网络接口， F接口、最高可达4.5帧每秒，支持自动或手动调节增益、曝光时间、 白平衡、Gamma 校正、LUT 等，兼容 GigE Vision 协议 V2.0 及 GenlCam 标准。自带散热风扇。

镜头采用同样是海康威视的MVL-LF5028M-F镜头，是一款全画幅 50mm焦距的FA 镜头，该镜头具有超高分辨率，极限分辨率 3.1µm。最大像面尺寸Φ46mm，支持全画幅面阵和 8K 5µm 像元线阵相机。接口采用的是F 口可拆卸。

光源采用的是博兴远志的BX-DR0-250-100-W与BX-P-KZQ-2的大尺寸环形红外光源与控制器组合，光源外径250mm内径100mm，能够完整的覆盖过检测目标区域。同时采用的是红外光不会影响到蚂蚁的正常活动。而控制器提供的IO接口能够与相机配合实现相机的采集自动触发光源。有效的提高光源的使用寿命。同时保证视场内光照的稳定，避免外界光的影响。

2.目标

为实现对每个蚂蚁进行单独定位的目的，对每个蚂蚁背上贴上ArUco码，通过软件定位该码实现目标的定位。由于蚂蚁尺寸的限制ArUco码的大小尺寸定在1mm以下。

3.软件

软件提供的ArUco模板的制作功能，用户可以通过设置字典类型、行距、边距等参数进行ArUco图像的制作。

软件识别采用的算法是Opencv contrib中提供的ArUco识别算法，获取到图像之后，首先对目标物体进行轮廓定位、通过限定目标的各项区分是否需要进一步检测。对目标物体执行两次ArUco目标识别，第一次采用比较宽松的检测阈值，对目标进行定位，进一步过滤掉非目标物体。第二次通过自动调整检测参数实现ArUco的多次识别尝试，以提高识别的成功率。

软件在识别的同时将采集到的图像，以及处理的结果都按照用户指定的位置进行了存储。用户可通过相关的记录文件对相应的数据进行分析处理。

软件在提供了可连续采集、识别的功能之外，提供了离线处理的功能，用户可以通过保存的图像进行回测，用于重现当时的检测条件，以验证当前的检测结果。