[發明專利]一種基于矩陣坐標轉換實現數據疊加顯示的方法

在審

• 申請號: 201810548922.4
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108847026A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 王家勇;范聯偉;吳磊;徐圣吉;李賢軍;張金國;展昭;吳浩同;李鑫;宋小亮
• 申請（專利權）人: 安徽四創電子股份有限公司
• 主分類號: G08G1/017
• 分類號: G08G1/017;G08G1/04;H04N5/268;H04N7/18;G01S13/88
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;柯凱敏

本發明屬于城市交通技術領域，具體涉及一種基于矩陣坐標轉換實現數據疊加顯示的方法。本方法包括以下步驟：通過雷達監視器與監控攝像機獲取實時監控信息；設置至少四個雷達目標參考點以及與之一一對應的視頻畫面參考點，并計算出轉換矩陣；進行雷達監控目標的坐標變換，獲取轉換坐標；在實時的視頻畫面上繪制車輛速度標簽以及車輛外框信息。本方法采用矩陣坐標轉換的方式，實現了雷達設備與攝像機監控設備的結合使用，從而可用于解決實時監控視頻不具有計算功能和無法適時感知車輛的實時速度、位置信息的問題，并能更加直觀的采集道路車輛的違法行為，簡化交警的執法難度，并為日后的違法行為查證提供了強有力的證據。

技術領域

本發明屬于城市交通技術領域，具體涉及一種基于矩陣坐標轉換實現數據疊加顯示的方法。

背景技術

在城市交通業務領域，攝像頭作為一種應用廣泛的監控設備，可實時監控路口的車輛通行情況，配合存儲設備還可以提供錄像功能，從而方便日后對交通違法行為查證提供證據。但是實時視頻并不具有計算功能，通過視頻監控畫面，我們僅能看出道路的車輛通行和擁堵情況等信息，卻無法實時的感知車輛的實時速度、位置等，從而給城市交通管理帶來困擾。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種使用便捷可靠的基于矩陣坐標轉換實現數據疊加顯示的方法。本方法采用矩陣坐標轉換的方式，實現了雷達設備與攝像機監控設備的結合使用，從而可用于解決實時監控視頻不具有計算功能和無法適時感知車輛的實時速度、位置信息的問題，并能更加直觀的采集道路車輛的違法行為，簡化交警的執法難度，并為日后的違法行為查證提供了強有力的證據。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種基于矩陣坐標轉換實現數據疊加顯示的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、通過雷達監視器與監控攝像機獲取實時監控信息；

2)、設置至少四個雷達目標參考點，并利用兩個向量空間之間的仿射變換，獲得與雷達目標參考點數目一致的視頻畫面參考點，并計算出轉換矩陣；

3)、根據上述轉換矩陣，進行雷達監控目標的坐標變換，并獲取轉換坐標；

4)、在實時的視頻畫面上繪制一個長寬值與視頻框相等的背景透明的控件，根據轉換坐標在控件上繪制車輛速度標簽以及車輛外框信息，從而實現雷達數據與實時視頻數據的疊加融合功能。

優選的，所述步驟2)中，所述雷達目標參考點以及視頻畫面參考點均為四個，獲取步驟及轉換矩陣計算方式如下：

(1)將雷達監控數據、實時視頻監控數據傳至后臺服務器；

(2)以雷達的采集端投影到路面的交點為原點，可通過車輛目標的俯仰角、距離信息而計算出目標相對于雷達的投影坐標的X、Y值，從而確定雷達監視器的平面坐標系坐標；

(3)在雷達平面標繪場景中，標記出四個參考點A、B、C、D，坐標分別為A(xa，ya)，B(xb，yb)，C(xc，yc)，D(xd，yd)，同理在實時的視頻畫面中對應標記出四個點A’、B’、C’、D’，坐標分別為A’(xa’，ya’)，B’(xb’，yb’)，C’(xc’，yc’)，D’(xd’，yd’)；

(4)根據四點對應關系，得到下述轉換矩陣：

在獲得上述轉換矩陣后，再進行所述步驟3)中的雷達監控目標坐標的變換，變換公式如下：

其中，u,v分別為當前雷達目標的橫坐標和縱坐標，變換后的坐標為x’/z’和y’/z’，即下列表達式中的x和y：

本發明的有益效果在于以下幾點：