[發(fā)明專利]一種視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的圖像對(duì)齊方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111134576.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113838126B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉威;陳升敬;劉曉建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州賦安數(shù)字科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/70
• 分類號(hào): G06T7/70;G06V10/24;G06F17/16
• 代理公司: 廣州圣理華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44302
• 代理人: 張凱

本發(fā)明公開(kāi)了一種視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的圖像對(duì)齊方法，包括以下步驟：步驟S1：對(duì)齊監(jiān)控?cái)z像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)，建立監(jiān)控?cái)z像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)的低精度映射關(guān)系；步驟S2：對(duì)齊無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)，建立無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)的低精度映射關(guān)系；步驟S3：篩選監(jiān)控?cái)z像頭畫(huà)面和無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面中位置對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體，得到相互對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的經(jīng)緯度坐標(biāo)對(duì)集合K，取每對(duì)經(jīng)緯度坐標(biāo)的平均值作為該組的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)，得到標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)集合步驟S4：根據(jù)步驟S3的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)集合重新計(jì)算視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的兩個(gè)變換矩陣，通過(guò)計(jì)算得到的變換矩陣建立視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)精確的映射關(guān)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)控檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的圖像對(duì)齊方法。

背景技術(shù)

視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)在海洋和國(guó)土等方面運(yùn)用較為廣泛，能對(duì)違法或涉嫌違法用海的地區(qū)、違法建筑及其他特征情況進(jìn)行快速的日常監(jiān)控，為違法用海查處和突發(fā)事件處理提供依據(jù)。為了快速得到目標(biāo)物體不同視角的信息，以至于起到更好的監(jiān)控作用，需要視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)圖像的映射。

現(xiàn)有的技術(shù)在進(jìn)行圖像對(duì)齊時(shí)一般采用的方法為提取兩張圖像的特征關(guān)鍵點(diǎn)與特征描述子，然后通過(guò)匹配算法尋找匹配度高的特征點(diǎn)進(jìn)行變換從而實(shí)現(xiàn)圖像對(duì)齊。然而SIFT、SURF、ORB等特征提取算法的特征提取性能有限，可能存在因特征點(diǎn)不足而匹配失敗導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)圖像映射的問(wèn)題。

近年來(lái)，提出了一些結(jié)合AIS和監(jiān)控視頻的船舶檢測(cè)方法，例如：

公開(kāi)號(hào)為CN111914049A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種經(jīng)緯度坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)映射方法，該發(fā)明選取場(chǎng)景中若干點(diǎn)，利用場(chǎng)景的已知測(cè)量數(shù)據(jù)或谷歌地圖等工具對(duì)其在物理空間中的經(jīng)緯度坐標(biāo)與其在圖像畫(huà)面中的像素坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，通過(guò)人工對(duì)圖像像素坐標(biāo)和物理坐標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。但是該方法中由于實(shí)際應(yīng)用中人工標(biāo)定的坐標(biāo)值含有誤差，導(dǎo)致得到的圖像坐標(biāo)一般含有誤差，且耗時(shí)耗力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的圖像對(duì)齊方法，通過(guò)分別對(duì)監(jiān)控和無(wú)人機(jī)建立坐標(biāo)映射關(guān)系，根據(jù)計(jì)算得到的變換矩陣實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的對(duì)齊，可以靈活、快速的在監(jiān)控畫(huà)面或無(wú)人機(jī)圖像中得到同一物體的位置信息。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的圖像對(duì)齊方法，包括以下步驟：

步驟S1：對(duì)齊監(jiān)控?cái)z像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)，建立監(jiān)控?cái)z像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)的低精度映射關(guān)系；

步驟S2：對(duì)齊無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)，建立無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)的低精度映射關(guān)系；

步驟S3：利用目標(biāo)檢測(cè)算法檢測(cè)監(jiān)控?cái)z像頭和無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面中的所有物體，得到監(jiān)控?cái)z像頭和無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面中所有物體的畫(huà)面坐標(biāo)，并通過(guò)步驟S1中的低精度映射關(guān)系得到轉(zhuǎn)換后的監(jiān)控畫(huà)面中所有物體的經(jīng)緯度坐標(biāo)集合Ω＝{＜λ_i,μ_i＞}，以及通過(guò)步驟S2中的低精度映射關(guān)系得到無(wú)人機(jī)畫(huà)面中所有物體的經(jīng)緯度坐標(biāo)集合T＝{＜ε_j,δ_j＞}，設(shè)置一個(gè)閾值，將經(jīng)緯度坐標(biāo)集合Ω和T中的經(jīng)緯度坐標(biāo)兩兩之間作差，篩選出滿足條件的經(jīng)緯度坐標(biāo)對(duì)，進(jìn)而篩選監(jiān)控?cái)z像頭畫(huà)面和無(wú)人機(jī)攝像頭畫(huà)面中位置對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體，得到相互對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的經(jīng)緯度坐標(biāo)對(duì)集合K＝{＜λ_i,μ_i,ε_j,δ_j＞}，取每對(duì)經(jīng)緯度坐標(biāo)的平均值作為該組的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)，得到標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)集合

步驟S4：根據(jù)步驟S3的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)集合重新計(jì)算視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)的兩個(gè)變換矩陣，通過(guò)計(jì)算得到的變換矩陣建立視頻監(jiān)控和無(wú)人機(jī)精確的映射關(guān)系。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，所述監(jiān)控?cái)z像頭畫(huà)面坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)的低精度映射關(guān)系的建立過(guò)程具體如下：