[發明專利]室內外特定條件下的圖像增強與環境適應性方法

在審

• 申請號: 202010798790.8
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111866305A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 勾志陽;范生宏;王賀;丁立順;邵江
• 申請（專利權）人: 普達迪泰（天津）智能裝備科技有限公司
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N5/232
• 代理公司: 天津市尚儀知識產權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 王山

本發明涉及圖像采集技術領域，具體為室內外特定條件下的圖像增強與環境適應性方法，包括圖像采集機構和圖像處理系統，其中，該方法的步驟包括：圖像采集機構實時向圖像處理系統傳輸采集到的圖像數據；圖像處理系統通過激光點云目標識別與跟蹤技術實時提取被監視對象的特征，從而完成跟蹤。本發明通過激光點云目標識別與跟蹤技術分析目標對象的運動軌跡，再結合多組傳感器采集到的軌跡信息，完成運動軌跡的重建，從而排除了復雜環境帶來的干擾并獲得了精度更高的目標對象運動軌跡。

技術領域

本發明涉及圖像采集技術領域，具體為室內外特定條件下的圖像增強與環境適應性方法。

背景技術

現有技術中，在利用視覺采集機構監視目標對象的運動軌跡時，由于環境的復雜性，單一的傳感器已不能滿足作業要求，而為了獲得更加精確的圖像信息，必須要融合多種傳感器共同作業。在具體實施過程中，為獲得物體更加精準的運動軌跡，需要對獲得的圖像數據結合IMU、氣壓計以及步態獲得的圖像數據進行多次校準，但由于特殊場景的存在，使得采集的圖像數據不準確，因此，難以獲得目標精準的運動軌跡。

當圖像采集機構處于室內環境下，可能存在的特殊場景包括有大面積白墻、瓷磚、底板、玻璃等裝修材料，這些材料不僅缺乏特征點，還會在光照下發生反射，出現亮斑，影響采集精度；當目標處于室外環境下，由于車輛、人群的遮擋，會出現更加復雜的環境干擾，且因為軌跡數據具有增量式的特點，現有的方法極易產生很高的計算開銷。

綜上所述，現有技術中對于目標對象圖像的采集受到眾多因素干擾，因此造成了系統對于目標運動軌跡的判斷不夠準確，精確度不高，為了解決上述干擾問題，我們提出了室內外特定條件下的圖像增強與環境適應性方法以良好的解決上述弊端。

發明內容

本發明的目的在于提供室內外特定條件下的圖像增強與環境適應性方法，用于實時跟蹤目標對象，并獲取目標對象精準的運動軌跡。

本發明的上述發明目的是通過以下技術方案得以實現的：室內外特定條件下的圖像增強與環境適應性方法，包括圖像采集機構和圖像處理系統，所述圖像增強與環境適應性方法包括如下步驟：

S1：圖像采集機構實時向圖像處理系統傳輸采集到的圖像數據；

S2：圖像處理系統通過激光點云目標識別與跟蹤技術實時提取被監視對象的特征，從而完成跟蹤；

S3：通過最高信息增益的計算方法，去除掉冗余的數據信息，系統得到軌跡數據的合適分割時間特征點；

S4：系統通過基于密度的概念得到相關的子軌跡簇，從而進一步得到旅行同伴的候選集合，再將符合條件的候選集合存儲起來，然后再將它們與后續到達的結果進行相交，從而逐步地改善候選集，并最終得到符合要求的旅行同伴；

S5：通過分析目標運動數據，獲取目標的位置，再利用激光點云目標運行信息的提取方法對一連串的目標位置進行提取并擬合，進而得到目標的運動粗軌跡；

S6：針對目標運動的粗軌跡，利用場景最優軌跡的構建方法對粗軌跡進行重建，從而獲得精度更高的運動軌跡。

進一步的，所述激光點云目標識別與跟蹤技術包括以下步驟：

S1：對圖像采集機構采集到的數據進行預處理，并提取圖像中的特征點；

S2：從分流器中尋找對應的特征點，并進行識別，從而判定目標，完成對目標對象的跟蹤。

進一步的，所述激光點云目標運行信息的提取方法包括以下步驟：

S1：通過多組傳感器同時采集目標對象的加速度、速度、平均速率以及累計運動方向，并利用這些數據描述目標的運動趨勢；

S2：計算每一幀數據中目標與周圍對象的距離間隔和運動方向夾角，并以這些計算量簡單的標識目標對象之間的交互運動；