[发明专利]一种基于周视系统实现地面运动目标监测的方法

权利要求书

1.一种基于周视系统实现地面运动目标监测的方法，其特征在于，首先从多视角出发推导出周视系统中探测器旋转时相邻图像之间的像素对应关系；其次利用相邻图像之间的像素对应关系，根据多帧目标检测的方法建立目标检测模型，区分出实际场景中的运动区域与静止区域；最终采用在极坐标系下的航迹关联实现多目标跟踪。

2.如权利要求1所述的基于周视系统实现地面运动目标监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采集周视系统中连续图像，用特征点检测的方法分别获得相邻图像中的特征点信息；

步骤二：采用特征点匹配的方法实现相邻的图像中的特征点之间的匹配，获取相邻的图像中的特征点之间的匹配关系；

步骤三：根据相邻的图像之间的对应关系公式和相邻图像中特征点之间的匹配关系，利用最小二乘算法和RANSAC算法，求解相邻图像之间的像素变换关系；

步骤四：利用运动目标检测模型和相邻图像之间的像素变换关系实现基于周视系统中运动目标的分割；

步骤五：利用相邻图像中特征点之间的匹配关系，根据探测器的旋转模型估计探测器的旋转参数，采用在极坐标系下的卡尔曼滤波器实现运动目标的航迹关联。

3.如权利要求2所述的基于周视系统实现地面运动目标监测的方法，其特征在于，步骤一中，采用Harris角点作为图像中的特征点，检测到的在时间点t时刻的图像中角点的位置其中表示第i个Harris角点在t时刻的图像中的横坐标和纵坐标的位置，x表示横坐标，y表示纵坐标，n表示特征点的个数。

4.如权利要求2所述的基于周视系统实现地面运动目标监测的方法，其特征在于，步骤二中，使用KLT特征点匹配方法计算相邻的图像之间Harris角点对应的关系，特征点匹配关系的集合表示为〈c_t,c_t+1〉，其中，

c_t+1是在时间点t+1时刻的图像中角点的位置，表示第i个Harris角点在t+1时刻的图像中的横坐标和纵坐标的位置，x表示横坐标，y表示纵坐标，n表示特征点的个数。

5.如权利要求2所述的基于周视系统实现地面运动目标监测的方法，其特征在于，步骤三中，相邻图像之间的像素对应关系公式如式(1)所示，

p_t＝H_t,t+1p_t+1(1)

式(1)中，H_t,t+1＝ψ_t,t+1KR_t,t+1K^-1为3×3像素对应变换矩阵；p_t和p_t+1分别表示P_t和P_t+1在相邻两幅图像中对应的坐标，P_t和P_t+1分别表示三维空间中静止的点在时刻t和t+1在探测器坐标系中的坐标；K为相机的内参；参数z_t和z_t+1分别表示P_t和P_t+1在t时刻和t+1时刻的探测器坐标系中的深度坐标；R_t,t+1是3×3的旋转矩阵。

6.如权利要求5所述的基于周视系统实现地面运动目标监测的方法，其特征在于，利用如式(1)所示的相邻图像的像素之间的对应关系公式求解相邻图像之间的像素变换关系的步骤为：

6.1将特征点匹配关系集合〈c_t,c_t-1〉中的特征点的坐标变换为齐次坐标，得到变换后的特征点匹配关系集合〈c_t′,c_t+1′〉，其中，

6.2将特征点匹配关系集合〈c′_t,c′_t+1〉带入式(1)中，获得公式(2)，

c′_t＝H_t,t+1′_ct+1(2)

6.3采用RANSAC的方法估计式(2)中的像素对应变换矩阵H_t,t+1。