[发明专利]枪机图像目标标定方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域。具体地说，涉及一种枪机图像目标标定方法及其系统。

背景技术

视频监控的基本功能是对用户关心的重点监控区域提供实时监控，并对监控的视频图像进行存储，以便事后回放。由于近年来公共安全防范的迫切需求，视频监控被广泛的应用于监狱、公路、车站、银行、机场和住宅小区等各种对治安要求较高的场所，发挥着重要的作用。随机计算机科学技术的快速发展，视频监控行业也趁着这股东风不断发展，其相关技术正日益成为计算机视觉领域的研究热点，枪球联动系统由于既实现了覆盖大面积的监控区域，又能准确关注目标的细节特写的突出优点正在被广泛使用。在枪球联动系统中，需要对枪机图像中的目标进行检测，只有准确地检测出目标，才能控制球机准确地跟踪放大。仅通过运动检测来提取运动目标的方法，已经满足不了某些对监控要求较高的场景。由于目标所处场景的复杂性，目标本身发生的姿态变化、目标被遮挡，以及枪机视频受天气、光照、阴影等自然条件的影响，降低了多目标跟踪的准确性。在枪机图像中，当目标距离成像系统较近时，目标在图像中占据的像素数较多；相反的，当目标距离成像系统较远时，目标的像只占据数量较小的像素。若目标在枪机图像不同位置的大小已知，那么不仅可以准确地跟踪目标，而且可以有效减少处理器的计算量、去除虚警的干扰。因此，如何较为准确的标定出枪机图像中不同位置的目标大小是现有技术中亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术仅通过运动检测来提取目标的方法存在误将虚警当作目标来跟踪，降低了多目标跟踪的准确性，从而提出一种可以快速标定出不同位置的目标在枪机图像中应占的像素数的枪机图像目标标定方法，以去除高和宽尺寸明显不符合所要跟踪的目标的虚警，降低目标跟踪的错误率。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种枪机图像目标标定方法，包括以下步骤：

确定枪机图像的消隐线，消隐线是平面上的无穷远直线在枪机图像中的投影；

选择枪机图像中与消隐线平行的一条直线作为枪机图像的基准线，基准线在平面上对应的实际线条与无穷远直线平行；

计算枪机图像的基准线单位实际长度对应的像素数；

选择目标的第一脚点，第一脚点是枪机图像中目标轮廓底部一侧的点，且第一脚点所在的实际位置位于平面内；

计算枪机图像中第一脚点所在的与基准线平行的直线单位实际长度对应的像素数；

根据枪机图像中第一脚点所在的与基准线平行的直线单位实际长度对应的像素数，计算目标实际宽度在枪机图像中的像素数；

计算第一脚点对应的第一头点在枪机图像中的像素坐标；

根据第一脚点和第一头点在枪机图像中的像素坐标计算目标实际高度在枪机图像中的像素数。

作为优化，消隐线是指地面上的无穷远处地平线在枪机图像上的投影，消隐线与枪机图像的底边平行。

作为优化，确定枪机图像的消隐线的过程包括：

计算枪机图像坐标到球机物理坐标的转换矩阵；

根据转换矩阵，计算枪机图像中心点对应的球机物理坐标；

控制球机转动至枪机图像中心点对应的球机物理坐标，再保持球机云台水平位置不变，将球机云台垂直位置移动至水平，此时球机光轴射出去的射线与地面平行，获取此时的球机物理坐标，根据转换矩阵的逆矩阵，计算对应的枪机图像的点的坐标，该点即为枪机图像的消隐点，消隐点所在的与枪机图像底边平行的直线为枪机图像的消隐线。

作为优化，计算枪机图像的基准线单位实际长度对应的像素数的过程包括：

计算枪机图像坐标到球机物理坐标的转换矩阵；

根据枪机图像坐标到球机物理坐标的转换矩阵计算基准线上一点A对应的球机物理坐标P_A；

选取基准线上距离点A若干个像素外的点B，根据枪机图像坐标到球机物理坐标的转换矩阵计算对应的球机物理坐标P_B；

根据球机物理坐标P_A、球机物理坐标P_B以及球机的安装高度，计算基准线上点A到点B的实际距离L_AB；

计算得到枪机图像的基准线单位实际长度对应的像素数，基准线单位实际长度对应的像素数是基准线上点A到点B之间的像素数除以实际距离L_AB得到的值。

作为优化，计算枪机图像中第一脚点所在的与基准线平行的直线单位实际长度对应的像素数的过程包括：