[發明專利]一種基于場景標定結合插值的目標定位方法

有效

• 申請號: 201410557287.8
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104299236B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 張陳斌;林名強;彭耀;李文;溫明杰;陳宗海
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學先進技術研究院;安徽象形信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 程篤慶,黃樂瑜

技術領域

本發明涉及目標定位技術領域，尤其涉及一種基于場景標定結合插值的目標定位方法。

背景技術

當前，“智慧城市”是人們關注的熱點話題之一，它體現“人”的主導地位，通過城市信息化更好地把握城市系統的運動狀態和規律，對城市人地關系進行調控，從而實現系統優化。其中，如何讓我們生活的場所更加安全，運用科學、先進的技防手段構建一個強大的安防網絡來保證整個城市的安全是最為行之有效的。

視頻監控系統作為現代化管理以及安全防范中極為有效的手段，已經廣泛地應用于銀行、車站、辦公樓等各種公共場所，是主要的安全技術防范系統之一。近些年來，隨著公共安全防范的迫切需求以及計算機技術的不斷發展，視頻監控正在從傳統模式向智能化監控的方向轉變。

但是，目前鮮有視頻監控系統具有在離線地圖上標記目標出現的真實地理位置(指地理坐標系下的經緯度坐標)的功能。由于在城市視頻監控網絡中攝像機數量越來越龐大、所覆蓋的地域越來越廣，因此，如果不在地圖上定位出目標的真實地理位置，則只能對目標的局部運動進行跟蹤，而無法獲得目標在地圖上的整個運動過程。

發明內容

基本背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種基于場景標定結合插值的目標定位方法，不僅能對目標的局部運動進行跟蹤，而且能實時獲得目標的經緯度坐標。

本發明提出的一種基于場景標定結合插值的目標定位方法，應用在包括多個攝像機的目標定位系統中，所述目標定位方法包括：

在攝像機畫面場景中，選取多個特征位置點，標定多個特征位置點在場景中的圖像坐標，并標定多個特征位置點的經緯度坐標；

對目標進行檢測跟蹤并獲取目標在場景中出現的時間信息和圖像坐標；

根據攝像機的拓撲關系和目標的特征對多個攝像機中的目標進行關聯；

基于目標的圖像坐標以及最靠近目標的至少三個特征位置點的圖像坐標和經緯度坐標，根據插值算法計算得到目標的經緯度坐標；

根據目標的關聯結果和目標的經緯度坐標對目標的位置進行定位。

優選地，所述標定多個特征位置點的經緯度坐標具體為：通過GPS定位裝置對特征位置點的經緯度坐標進行標定，或者，根據特征位置點與攝像機之間的位置關系以及攝像機的經緯度坐標對特征位置點的經緯度坐標進行標定。

優選地，所述對目標進行檢測跟蹤并獲取目標在場景中出現的時間信息和圖像坐標具體為：采用背景減除法進行目標檢測，采用連通區域跟蹤算法結合Mean Sift粒子濾波算法進行目標跟蹤，以獲取目標在場景中的中心圖像坐標以及目標在場景中出現的時間信息。

優選地，所述對目標進行檢測跟蹤之后還包括：根據目標檢測跟蹤結果提取目標的特征。

優選地，所述目標的特征為目標的Appearance特征；優選地，所述目標的特征為目標的顏色特征、目標的形狀特征、目標的紋理特征、目標的SIFT特征中的一個或多個。

優選地，所述根據攝像機的拓撲關系和目標的特征對多個攝像機中的目標進行關聯具體為：根據上一個攝像機中目標的特征，結合攝像機的拓撲關系并基于貝葉斯目標關聯算法求解下一個攝像機中的關聯目標，從而對多個攝像機中的目標進行關聯。

優選地，所述對多個攝像機中的目標進行關聯還包括：根據時間信息獲取目標經過不同攝像機的時間順序。

優選地，所述根據插值算法計算得到目標的經緯度坐標具體為：

定義目標的圖像坐標為(z_x,z_y)，最靠近目標的三個特征位置點的圖像坐標分別為(x₀,y₀)、(x₁,y₁)、(x₂,y₂)，其經緯度坐標分別對應為(lx₀,ly₀)、(lx₁,ly₁)、(lx₂,ly₂)，根據三點二次插值算法計算目標的經緯度坐標(lx,ly)，計算公式如下：

lx＝(S₁/S₀)×lx₀+(S₂/S₀)×lx₁+(S₃/S₀)×lx₂，