[發(fā)明專利]一種無先驗知識條件下的攝像監(jiān)視與坐標監(jiān)視關聯(lián)和交叉驗證方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911372992.X
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111220073B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 許乙付;羅喜伶;金晨;鄭華榮
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學杭州創(chuàng)新研究院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B21/00;G01B21/04;G01B21/06;G01B11/03;G01B11/04;G01B11/24;G01B21/20;G01S13/42;G01S13/86;H04N7/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種無先驗知識條件下的攝像監(jiān)視與坐標監(jiān)視關聯(lián)和交叉驗證方法，其特征在于包括如下步驟：

S01:基于坐標監(jiān)視結(jié)果，計算目標與攝像機的直線距離與方位角；

S02:基于攝像監(jiān)視結(jié)果，計算目標與攝像機光軸的偏移角，進一步得到目標方位角；

S03:基于監(jiān)視結(jié)果，計算基于坐標監(jiān)視的投影距離，記為第1位置點的基于坐標監(jiān)視的投影距離；隨著目標移動，采集計算第2位置點的監(jiān)視信息，計算第2位置點的基于坐標監(jiān)視的投影距離，繼而得到兩位置點的基于坐標監(jiān)視的投影距離差，基于所述投影距離差和兩位置點的攝像監(jiān)視結(jié)果計算目標尺寸和基于攝像監(jiān)視的投影距離；

S04:由于坐標監(jiān)視與攝像監(jiān)視中同一目標位置變換具有一致性，根據(jù)基于坐標的方位角信息、基于坐標的投影距離信息、基于攝像的方位角信息、基于攝像的投影距離信息，實現(xiàn)無先驗知識條件下的攝像監(jiān)視與坐標監(jiān)視關聯(lián)和交叉驗證；所述的步驟S04為：

1)坐標監(jiān)視系統(tǒng)、攝像監(jiān)視系統(tǒng)周期性同時對目標進行監(jiān)視；

2)坐標監(jiān)視系統(tǒng)、攝像監(jiān)視系統(tǒng)采集多點信息后，存入到未知點集合中，

3)在未知點集合中，兩兩組合計算Δf、目標尺寸d、誤差err,其中Δf是尺寸d計算公式中的分母，

誤差err的計算方法為：

基于坐標監(jiān)視得到目標方位角(θ_ha,θ_va)與投影距離D_⊥a，基于攝像監(jiān)視得到目標方位角(θ_hb,θ_vb)、投影距離D_⊥b；

基于坐標監(jiān)視構(gòu)建目標向量：

基于攝像監(jiān)視構(gòu)建目標向量：

計算誤差：

4)去掉Δf過小和誤差err過大的值，使用聚類法歸類目標尺寸d值，保留點數(shù)最多的集合，該集合中的點存入到可靠點集合中，并計算可靠點集合中目標尺寸d值平均值

5)后續(xù)采集的點，在可靠點集合中遍歷計算Δf值，選擇Δf較大的10個點，計算誤差err和目標尺寸d值，如果誤差err小于設定閾值且目標尺寸d值與可靠點中偏差小于設定閾值，則進行關聯(lián)。

2.根據(jù)權利要求1所述的無先驗知識條件下的攝像監(jiān)視與坐標監(jiān)視關聯(lián)和交叉驗證方法，其特征在于所述的步驟S01為：

記攝像機的經(jīng)度、緯度、高度坐標為(Lon_S,Lat_S,Alt_S)，坐標監(jiān)視結(jié)果為(Lon_T,Lat_T,Alt_T)；目標與攝像機的方位角為(θ_h,θ_v)，其中水平朝向θ_h以正北為0度，俯視順時針為正方向，豎直朝向θ_v以水平為0度，向上為正方向；以下標a代表基于坐標的計算結(jié)果；

直線垂直距離：

H＝Alt_T-Alt_S

直線水平距離：

其中，R為地球半徑，

α＝Arccos[sin(Lat_S)*sin(Lat_T)+cos(Lat_S)*cos(Lat_T)*cos(Lon_S-Lon_T)]

直線距離：

水平方位角：

垂直方位角：