[發(fā)明專利]一種視頻及圖像中目標任意角度標記方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710554693.2
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107273937A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 任柯燕;李思洋;侯義斌;李潤奇
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/36
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

1.一種視頻及圖像中目標任意角度標記方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)、加載至少一張圖片；

步驟(2)、選擇一張圖片，在圖像中標記目標突出點；

步驟(3)、根據(jù)輸入點集，利用函數(shù)尋找給定點集的最小面積的包圍矩形最小外接矩形，或者根據(jù)實際需要直接標記出多邊形；最小外接矩形函數(shù)計算并返回指定點集的最小區(qū)域邊界矩形，輸出是矩形的四個點坐標；

步驟(4)、選擇給標記框加上ID，可以用于訓練跟蹤算法在不同幀識別同一個的目標；

步驟(5)、人工確認目標被正確標記后可選擇是否刪除標記框，添加或刪除其中的標記點重新執(zhí)行步驟(3)(4)，生成標記框供用戶確認；

步驟(6)、用戶確認后決定是否在這張圖片上繼續(xù)標記其他目標；

步驟(7)、標記完所有目標后手動結束標記，軟件自動生成用于訓練的txt和xml文件；

步驟(8)、用戶決定是否標記剩余圖片，或者重新執(zhí)行步驟(1)。

2.如權利要求1所述的視頻及圖像中目標任意角度標記方法，其特征在于，步驟(3)中利用最小外接矩形函數(shù)，輸入標記點，根據(jù)點集求出標記目標的最小外接矩形具體如下：

在初始xy坐標系中建立點集P＝{(x₁,y₁),(x₂,y₂),…,(x_n,y_n)|n≥3}，同時生成標志集合B＝{b₁,b₂,…,b_n}，生成端點集合E＝{p₁,p₂,p₃,p₄,d}以及已旋轉角度D，且初始值為0，s點集個數(shù)大于等于3且沒有上限，

根據(jù)一個多邊形的外接矩形至少存在一條邊與原多邊形重合定理求最小外接矩形矩形，取點集中x和y的最小值為軸心H，找出在初始坐標系中y值最小的點，如果有若干點y值同為最小，取其中x值最大的點，并將標志b_i值設1，由此點做平行于x軸的直線，接著逆時針旋轉角度，直至射線碰到其余點中的一個為止，并且此時與多邊形的一條邊重合時，記錄逆時針旋轉角度θ，已旋轉角度值D更新為D加上θ的和，根據(jù)θ角和軸心H旋轉變換坐標系。根據(jù)新坐標系轉換原有標記集合中的坐標，存入標記集合，

根據(jù)坐標系變換公式：

x′＝x cosα+y sinα

y′＝y(tǒng) cosα-x sinα

x′和y′為坐標變換后的坐標值，α是逆時針旋轉角度θ，將每個點變換后的值存入標記集合，

接下來我們開始求最小外接矩形，此時直線上的這兩個點，在新坐標系中y值最小，所以只需要找出變換坐標系后，標記集合中x′值最大、y′值最小的點以及y′值最大的點再與已經(jīng)確定的這條邊即可構建一個外接矩形，做出包含所有標記點的最小包圍面積外接矩形并記算面積大小，記為S，并且記錄矩形四個端點，將四個端點和已旋轉角度值D存入端點集合E，

隨后從x′值同為最小的點中選擇y′值最大的點，繼續(xù)重復以上求外接矩形操作；如果面積小于之前的面積則更新面積值和端點值，否則跳過更新面積和端點值，繼續(xù)執(zhí)行，直到射線碰到的這一點在對應的標志集合里的值為1，

接著根據(jù)端點集合E里的四個點坐標p₁，p₂，p₃，p₄和旋轉角度d反向求出在初始坐標系下包含所有標記點的最小包圍面積外接矩形的端點值，應為最后直線旋轉碰到標志值為1的點時，已旋轉角度一定是小于等于2π的，所以有：

xpi′=xpicos(2π-α)+ypisin(2π-α)]]>

ypi′=ypicos(2π-α)+xpisin(2π-α)]]>

和為端點在初始坐標系下的外接矩形端點坐標值，和為端點集合里端點在當前坐標系的坐標值。