[發明專利]基于民用IPC的雙向實時車輛底盤圖像合成方法

有效

• 申請號: 201410217514.2
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103986912B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 路通;邢潤;趙榮
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/262
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本發明涉及車輛底盤圖像拼接合成方法，尤其涉及一種基于民用IPC(IP?Camera，網絡攝像機)數據幀序列的實時車輛底盤圖像拼接的方法。

背景技術

當前監獄、看守所、戒毒所等羈押場所的出入口車輛通道在對進出車輛底盤進行安全檢查時主要依靠警察進行人工搜查，比較費力費時。因機動車輛底盤種類繁多，這就要求檢查人員對各種車輛底盤具有相當的了解，且需要檢查經驗豐富又比較認真負責，一般檢查人員檢查起來就會比較緩慢，且容易造成漏檢現象。目前即使少部分單位在出入口車輛通道受檢區域的地面上安裝了監控，但大都是一些非專業性、簡易的監控，實際應用中都成了擺設，不能有效發揮監控檢查作用，這樣就造成易漏檢，易引發監管安全事故。

由于車輛底盤的隱蔽性加上羈押場所現有監控檢查系統的落后，罪犯利用底盤藏匿危險物品以及利用車輛底盤成功從監獄逃脫的案件在我國時有發生。例如，在2006年9月13日，在江蘇省龍潭監獄服刑的徐某就藏匿在貨車底部的備用輪胎上成功地從監獄逃脫；在2009年7月18日，因盜竊罪于2009年初被判3年的案犯陳某也通過藏匿在貨車的底部成功地從浙江省金華監獄脫逃。類似的案件還有很多，這充分說明了開發一款智能高效的車輛底盤掃描檢測系統的必要性和迫切性，市場的需求催生了多種車輛底盤掃描檢測系統。

目前，車輛底盤掃描檢測系統根據車輛底盤成像攝像機設備分類，主要包括線陣CCD攝像機、面陣相機陣列以及全景攝像機，其都由于自身特點的局限性，不能滿足所有場合應用，特別是對期望投資少所處環境惡劣而又想獲得較清晰車底圖像的特定場合不適用。

線陣CCD攝像機多為數字式，具有高分辨率、像素位置信息強、結構緊湊及自掃描等特性，從而可用于大多對圖像分辨率要求極高的場合。由于線陣CCD攝像機每次只能拍到一個條紋，當被拍攝物體沿與像素陣列垂直的方向運動時，線陣CCD攝像機連續高速拍攝許多條紋，將這些條紋拼接起來就構成車輛底盤圖像，這就造成車速的不同，所得車底盤圖像往往有“拖影”或“重疊”現象，為了克服這個問題，就需要增加額外的控制設備，比如車輛速度傳感器等，但由于目前市場上的速度傳感器的精度并不能滿足實際需要，所以對拼接成像結果的改觀并不是很大。另外，目前使用的線陣CCD攝像機一般多為國外進口相機，價格高(約30000人民幣/臺)，售后困難，多數客戶往往因資金限制或所處位置限制只能望而卻步。

使用面陣相機陣列進行車底盤圖像拼接的特點是使用多臺面陣相機同時拍攝車輛底盤，然后依次從各個相機獲取數據幀先后完成車底盤橫向拼接和縱向拼接，其硬件安裝及視頻數據幀處理流程過于復雜，速度慢，易受環境因素影響，難以達到實用效果，故目前市場上并沒有采用此方案的實際產品。使用全景攝像機完成車底盤拼接的主要出發點是降低項目成本，全景攝像機拍攝到車底盤序列圖像后，由于畫面扭曲嚴重，首先必須進行精確的畸變糾正，在此基礎上進行圖像配準和融合拼接。真實場景中，全景攝像機外部參數在使用過程中會發生改變，導致畸變糾正不能精確的完成，再加上該方案采用特征點匹配對圖像質量依賴過大，而實際場景圖像質量往往較差，從而極易引起圖像配準過程不準確，其融合拼接的得到的車底盤圖像質量必然較差，甚至不能得到拼接結果。特征點查找及匹配需要大量的計算，也導致該方案實時性不夠。

發明內容

鑒于目前市場上車輛底盤安全檢查系統價格過高或拼接實時性不夠質量較差等現狀，本發明提出了一種基于民用IPC的雙向實時車輛底盤圖像合成方法。

本發明公開了一種基于民用IPC的雙向實時車輛底盤圖像合成方法，采用民用IPC成像系統，從IPC獲取實時數據幀序列，實時處理數據幀序列并進行拼接；所述實時處理數據幀序列并進行拼接，包括以下步驟：

步驟(1)，取得IPC數據幀，根據IPC畸變參數進行幀校正并提取候選配準區域；

步驟(2)，計算相鄰數據幀偏移增量；

步驟(3)，偏移增量修正后融合拼接；

步驟(4)，循環執行步驟(1)～(3)直到收到停止拼接信號。

本發明中步驟(1)中，通過預處理步驟獲得IPC畸變參數，包括：IPC上方空置，拍攝一張圖像，依次經過二值化、邊緣檢測和擬合邊緣曲線，得到IPC畸變參數。

本發明中步驟(1)中，數據幀有效區域內的最大內接矩形區域即為候選配準區域，在候選配準區域內進行數據幀配準，將數據幀配準過程限定為縱向偏移增量的計算。