[發明專利]一種基于紅外熱像儀的人機測距方法及系統

有效

• 申請號: 202111129661.0
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113566780B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 劉行軍;劉文平;彭瑞卿;朱曉波;李明磊
• 申請（專利權）人: 湖北經濟學院
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01S11/12;G01J5/00;G06T7/60
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春

本發明公開了一種基于紅外熱像儀的人機測距方法及系統。該方法包括如下步驟：獲取紅外熱像儀采集的待測熱圖，根據待測熱圖中各像素點溫度值對應計算各像素點的梯度向量，梯度向量包括橫向梯度值和縱向梯度值；基于各像素點的梯度向量，確定人體頭部邊界框，人體頭部邊界框包括一個或多個；根據人體頭部邊界框，計算其對應特征集；將特征集輸入到預先構建的人機測距模型中，預測得到待測熱圖中每個人與紅外熱像儀之間的距離。本發明通過對紅外熱像儀獲取的熱圖進行各像素點梯度向量計算、頭部邊界框提取、特征集構建、人機距離預測模型建立與距離預測，可對熱圖中一個或多個人體與紅外熱像儀之間的距離進行測定，實現對人的被動定位。

技術領域

本發明屬于紅外測距技術領域，更具體地，涉及一種基于紅外熱像儀的人機測距方法及系統。

背景技術

紅外熱像儀是利用光學成像物鏡接收被測的紅外輻射能量分布圖形，反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖（以下簡稱熱圖）；這種熱圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖。熱圖上的不同顏色代表被測物體的不同溫度。

紅外熱像儀可以在夜間、霧天中正常使用，對光線條件敏感度低，比起傳統的紅外相機和可見光相機具有更強的條件適應能力，應用范圍更廣。然而，目前缺乏利用紅外熱像儀對人與其之間距離進行測定的研究。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于紅外熱像儀的人機測距方法及系統，可對人與紅外熱像儀之間的距離進行測定，實現對人的被動定位。

為實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種基于紅外熱像儀的人機測距方法，包括如下步驟：

（1）獲取紅外熱像儀采集的待測熱圖，根據所述待測熱圖中各像素點溫度值對應計算各像素點的梯度向量，所述梯度向量包括橫向梯度值和縱向梯度值；

（2）基于所述各像素點的梯度向量，確定人體頭部邊界框，所述人體頭部邊界框包括一個或多個；

（3）根據所述人體頭部邊界框，計算其對應特征集；

（4）將所述特征集輸入到預先構建的人機測距模型中，預測得到所述待測熱圖中每個人與紅外熱像儀之間的距離。

本發明提供的基于紅外熱像儀的人機測距方法，通過對紅外熱像儀獲取的熱圖進行各像素點梯度向量計算、頭部邊界框提取、特征集構建、人機距離預測模型建立與距離預測等，可對熱圖中一個或多個人體與紅外熱像儀之間的距離進行測定，實現對人的被動定位；且采用人體頭部作為測距標準，可有效提高測距準確度。

在其中一個實施例中，步驟（1），具體包括：

計算各像素點溫度值分別與其左、右k個相鄰像素點的溫度值之差的均值，得到各像素點對應的左、右梯度值；計算各像素點對應的左、右梯度值之差的絕對值，得到各像素點的橫向梯度值；

計算各像素點溫度值分別與其上、下k個相鄰像素點的溫度值之差的均值，得到各像素點對應的上、下梯度值；計算各像素點對應的上、下梯度值之差的絕對值，得到各像素點的縱向梯度值。

在其中一個實施例中，步驟（2），包括如下子步驟：

（a）基于所述各像素點的梯度向量，確定人體輪廓點；

（b）根據所述人體輪廓點，提取所述人體頭部邊界框。

在其中一個實施例中，步驟（a），具體包括：