[發(fā)明專利]一種基于周視系統(tǒng)實現地面運動目標監(jiān)測的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410450245.4
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN105469421A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 顧國華;徐富元;陸愷立;費小亮;錢惟賢;任侃;隋修寶;陳錢;路東明
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;H04N7/18
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛;孟睿

1.一種基于周視系統(tǒng)實現地面運動目標監(jiān)測的方法，其特征在于，首先從多視角出發(fā)推導出周視系統(tǒng)中探測器旋轉時相鄰圖像之間的像素對應關系；其次利用相鄰圖像之間的像素對應關系，根據多幀目標檢測的方法建立目標檢測模型，區(qū)分出實際場景中的運動區(qū)域與靜止區(qū)域；最終采用在極坐標系下的航跡關聯實現多目標跟蹤。

2.如權利要求1所述的基于周視系統(tǒng)實現地面運動目標監(jiān)測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：采集周視系統(tǒng)中連續(xù)圖像，用特征點檢測的方法分別獲得相鄰圖像中的特征點信息；

步驟二：采用特征點匹配的方法實現相鄰的圖像中的特征點之間的匹配，獲取相鄰的圖像中的特征點之間的匹配關系；

步驟三：根據相鄰的圖像之間的對應關系公式和相鄰圖像中特征點之間的匹配關系，利用最小二乘算法和RANSAC算法，求解相鄰圖像之間的像素變換關系；

步驟四：利用運動目標檢測模型和相鄰圖像之間的像素變換關系實現基于周視系統(tǒng)中運動目標的分割；

步驟五：利用相鄰圖像中特征點之間的匹配關系，根據探測器的旋轉模型估計探測器的旋轉參數，采用在極坐標系下的卡爾曼濾波器實現運動目標的航跡關聯。

3.如權利要求2所述的基于周視系統(tǒng)實現地面運動目標監(jiān)測的方法，其特征在于，步驟一中，采用Harris角點作為圖像中的特征點，檢測到的在時間點t時刻的圖像中角點的位置其中表示第i個Harris角點在t時刻的圖像中的橫坐標和縱坐標的位置，x表示橫坐標，y表示縱坐標，n表示特征點的個數。

4.如權利要求2所述的基于周視系統(tǒng)實現地面運動目標監(jiān)測的方法，其特征在于，步驟二中，使用KLT特征點匹配方法計算相鄰的圖像之間Harris角點對應的關系，特征點匹配關系的集合表示為〈c_t,c_t+1〉，其中，

c_t+1是在時間點t+1時刻的圖像中角點的位置，表示第i個Harris角點在t+1時刻的圖像中的橫坐標和縱坐標的位置，x表示橫坐標，y表示縱坐標，n表示特征點的個數。

5.如權利要求2所述的基于周視系統(tǒng)實現地面運動目標監(jiān)測的方法，其特征在于，步驟三中，相鄰圖像之間的像素對應關系公式如式(1)所示，

p_t＝H_t,t+1p_t+1(1)

式(1)中，H_t,t+1＝ψ_t,t+1KR_t,t+1K^-1為3×3像素對應變換矩陣；p_t和p_t+1分別表示P_t和P_t+1在相鄰兩幅圖像中對應的坐標，P_t和P_t+1分別表示三維空間中靜止的點在時刻t和t+1在探測器坐標系中的坐標；K為相機的內參；參數z_t和z_t+1分別表示P_t和P_t+1在t時刻和t+1時刻的探測器坐標系中的深度坐標；R_t,t+1是3×3的旋轉矩陣。

6.如權利要求5所述的基于周視系統(tǒng)實現地面運動目標監(jiān)測的方法，其特征在于，利用如式(1)所示的相鄰圖像的像素之間的對應關系公式求解相鄰圖像之間的像素變換關系的步驟為：

6.1將特征點匹配關系集合〈c_t,c_t-1〉中的特征點的坐標變換為齊次坐標，得到變換后的特征點匹配關系集合〈c_t′,c_t+1′〉，其中，

6.2將特征點匹配關系集合〈c′_t,c′_t+1〉帶入式(1)中，獲得公式(2)，

c′_t＝H_t,t+1′_ct+1(2)

6.3采用RANSAC的方法估計式(2)中的像素對應變換矩陣H_t,t+1。