[發明專利]一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法

在審

• 申請號: 202211535754.8
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115830341A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 張顯;肖建軍;田維青;饒毅;馮威然;宋萬禮;陳輝;胡毅;余玲;周超;趙亞軍
• 申請（專利權）人: 貴州黔源電力股份有限公司;南京南自信息技術有限公司
• 主分類號: G06V10/46
• 分類號: G06V10/46;G06V10/75;G06V10/764;G06V20/52
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：包括圖像預處理模塊、特征點提取模塊、特征匹配模塊和閾值判斷模塊；

所述圖像預處理模塊、特征點提取模塊、特征匹配模塊、閾值判斷模塊依次連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述圖像預處理模塊，對獲取到的攝像頭監控畫面圖像進行數據預處理，將圖片轉換成灰度圖像；

所述特征點提取模塊，對經過預處理的監控畫面圖像進行提取SIFT特征，得到圖像特征點及特征點描述符；

所述特征匹配模塊，在提取到攝像頭監控畫面圖像特征點和特征點描述符的基礎上，利用計算距離的方法對當前監控畫面特征點描述符與預存的多個時間點的標準監控畫面的特征點描述符進行匹配；

所述閾值判斷模塊，使用所設匹配對的閾值與當前監控畫面特征點描述符與預存畫面的特征點描述符的匹配對值進行對比，從而判斷出攝像頭是否發生偏移。

3.根據權利要求2所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述將獲取當前監控畫面圖像進行灰度化處理，將RGB三通道圖像轉換成單通道灰度圖像。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟(1)圖像預處理模塊獲取當前監控畫面圖像，并對圖像進行預處理；

步驟(2)特征點提取模塊，對經過預處理的監控畫面圖像進行提取SIFT特征，得到圖像特征點及特征點描述符；

步驟(3)特征匹配模塊，在提取到攝像頭監控畫面圖像特征點和特征點描述符的基礎上，利用計算距離的方法對當前監控畫面特征點描述符與預存的多個時間點的標準監控畫面的特征點描述符進行匹配；

步驟(4)閾值判斷模塊，使用所設匹配對的閾值與當前監控畫面特征點描述符與預存畫面的特征點描述符的匹配對值進行對比，從而判斷出攝像頭是否發生偏移。

5.根據權利要求4所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述的預存標準監控畫面的特征表示是從預先收集的多個時間點的攝像頭監控畫面中提取的SIFT特征點信息集合。

6.根據權利要求5所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述SIFT特征是圖像的局部特征，其對旋轉、尺度縮放、亮度變化保持不變性，對視角變化、仿射變換、噪聲也保持一定程度的穩定性，而對物體運動、遮擋、噪聲等因素也保持較好的可匹配性。

7.根據權利要求6所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述SIFT特征提取步驟：

步驟(1)構建尺度空間，檢測極值點，獲得尺度不變性；

步驟(2)特征點過濾并進行精確定位；

步驟(3)為每個特征點指定方向參數；

步驟(4)生成特征點的描述符。

8.根據權利要求4所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述特征匹配是通過計算特征點描述符之間的距離去進行特征匹配，匹配后的特征對可能包含一些錯誤匹配對，人為的設定一些篩選條件，剔除異常的匹配對，比如特征點描述符之間的最近距離與特征點描述符之間的次近距離的比值大于一定值的匹配對。

9.根據權利要求8所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述特征點描述符之間距離是基于兩個特征點的描述符，計算出的歐式距離，以兩個特征點A和B為例，假設特征點A的描述符為(x₁,y₁)、特征點B的描述符為(x₂,y₂)，這兩個特征點描述符之間的距離dist的計算公式如下：

10.根據權利要求4所述的一種基于特征點匹配的攝像頭偏移檢測方法，其特征在于：所述閾值判斷模塊，使用所設匹配對的閾值與當前監控畫面特征點描述符與預存畫面的特征點描述符的匹配對值進行對比，從而判斷出攝像頭是否發生偏移。