[發明專利]一種基于位移試探的運動目標的位移計算方法

有效

• 申請號: 201810972565.4
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109255803B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張朝陽;鄭寶峰;張文濤;楊露;嚴騰;張向清;潘強
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/90
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 張明

本發明公開了一種基于位移試探的運動目標的位移計算方法，通過選取運動目標三維表面上有效點，沿運動目標行駛方向在三維空間中進行位移試探，試探完成后把新的三維空間點通過映射矩陣轉換到二維圖像上形成新的圖像點；通過新的圖像點和當前幀圖像生成一幅新的中間圖像，并把中間圖和上一幀圖像之間的灰度差值作為匹配的評價標準；在試探一定距離之后，選擇其中匹配代價最優的試探距離作為運動目標的位移；本發明提供的位移計算方法具有較高的精度和穩定性，是一種確實可行的位移計算方法。

技術領域

本發明涉及位移計算方法，具體涉及一種基于位移試探的運動目標的位移計算方法。

背景技術

傳統的運動目標的位移計算方法是通過目標檢測和跟蹤實現的，運動目標跟蹤就是在一段序列圖像中可以實時找到所感興趣的運動目標。傳統的運動目標跟蹤方法主要分為兩類：不依賴于先驗知識，直接從圖像序列中檢測到運動目標進而對運動目標進行跟蹤；依賴于先驗知識，首先為運動目標建立合適的模型，然后在序列圖像中實時找到匹配度最好的目標實現跟蹤。

現有的基于目標跟蹤的運動目標的位移計算方法主要通過預測模型實現運動目標的跟蹤，進而計算得到運動目標的位移距離，首先需要對運動目標進行定位跟蹤，在定位跟蹤時需要在圖像中運動目標上選取特征點，但圖像中的特征點由于光照等因素的影響，無法實現對每幀圖像選擇相同的特征點，因此這種方法主要缺點是精度不高，無法滿足現實生活中許多實際應用對精度的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于位移試探的運動目標的位移計算方法，用以解決現有技術中的運動目標的位移計算方法精度不高等問題。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種基于位移試探的運動目標的位移計算方法，所述的方法包括：

步驟1、采集n幅含有運動目標的二維圖像和每幅二維圖像中每個二維點對應的三維點，n≥2，將所述的n幅二維圖像的橫坐標均歸一化至0到X之間，將所述的n幅二維圖像的縱坐標均歸一化至0到Y之間；

步驟2、根據第i幅二維圖像與第i+1幅二維圖像，獲得二維點的RGB數據，i＝(1,2,…，n-1)，所述第i+1幅二維圖像為第i幅二維圖像的下一時刻二維圖像，包括：

步驟21、在所述第i幅二維圖像中隨機選取m個二維點，獲得m個二維點的RGB數據以及m個二維點對應的m個三維點，m≥1；

步驟22、將m個三維點均沿運動目標的前進方向移動步長Δd，獲得m個新的三維點，其中步長Δd的單位為cm；

步驟23、將所述m個新的三維點映射為k個新的二維點，k≤m；

其中，所述的k個新的二維點中任一個新的二維點的橫坐標為0到X之間的整數，所述的k個新的二維點中任一個新的二維點的縱坐標為0到Y之間的整數；

步驟24、在第i+1幅二維圖像中選取與k個新的二維點具有相同坐標的二維點的RGB數據作為k個新的二維點的RGB數據；

步驟3、采用式I獲得第i幅二維圖像的試探匹配代價：

其中，(b_j′,g_j′,r_j′)為由步驟24獲得的第j個新的二維點的RGB數據，j＝(1,2,…，k)，(b_j,g_j,r_j)為第j個新的二維點由步驟24反向推回步驟21時對應的第i幅二維圖像中二維點的RGB數據；

步驟4、若i≤n-1，則i＝i+1，返回步驟2；否則在n-1幅二維圖像中選擇試探匹配代價最小的第l幅二維圖像，l＝(1,2,…，n-1)，所述運動目標的位移s為：s＝l×Δd，其中位移s的單位為cm。