[发明专利]基于3维结构张量各向异性流驱动的场景流车流量统计与测速方法

权利要求书

1.一种基于3维结构张量各向异性流驱动的场景流车流量统计与测速方法，其特征是：

步骤一：利用多目立体相机获取图像序列，利用相机参数将像素坐标转换成实际的物理坐标；

步骤二：根据多目摄像机获取的立体图像序列之间的对应关系，将HSV空间中色彩梯度约束方法与基于3维扩散张量各向异性流驱动平滑相结合，构建场景流能量泛函，E(u,v,w)＝∫_Ω(E_HSV+αE_smooth)dx，其中u,v,w分别为场景流在水平、竖直和深度方向的速度分量，E_HSV为数据项,E_smooth为平滑项，参数α为平衡因子；

步骤三：构建基于HSV空间的色彩梯度恒常假设,多视角约束的数据项；

步骤四：将场景流用(u,v,w)的形式表示，设计基于3维扩散张量各向异性流驱动的场景流平滑项；

步骤五：极小化能量函数，得到对应的欧拉-拉格朗日方程，利用金子塔分层细化的方案迭代计算场景流，采样因子选择0.9，在每一层中，使用超松弛迭代方案迭代计算；

步骤六：将得到的场景流分量u、v、w组合成一组幅度图利用基于变分全局熵自适应水平集图像分割方法，对图像进行分割处理，得到运动目标轮廓；

步骤七：根据前后帧计算得到的闭合曲线及场景流，判断前后帧中分割得到的目标是否为同一个，并进行目标数量统计；

步骤八：根据步骤七得到的移动目标的形心和计算出的场景流，t表示时刻，l表示左侧图像，计算对应的实际速度

2.根据权利要求1所述的基于3维结构张量各向异性流驱动的场景流车流量统计与测速方法，其特征是步骤三具体包括：

步骤3.1数据项满足HSV空间中彩色梯度恒常假设，将t时刻和t+1时刻的RGB图像转换为HSV格式的彩色图像；

将t时刻多视角图像序列的彩色梯度用I_θ0、I_θ1…I_θN表示，t+1时刻图像序列的梯度用I'_θ0、I'_θ1…I'_θN表示，基于HSV空间色彩梯度恒常假设的数据项由如下的形式；

E_data＝∫_Ω(E_f+E_s1+E_s2)dx

其中：E_f为t时刻和t+1时刻的能量约束，E_s1和E_s2分别为t时刻和t+1时刻不同视角之间的能量约束；

步骤3.2利用多目相机拍摄到的图像序列，在数据项中采用多视角约束，令

Δ_i＝I'_θi(p_i,t)-I_θ0(p₀,t) (5)

Δ^t_i＝I_θi(p′_i,t+1)-I_θi(p_i,t) (7)

Δ_i和指的是在t和t+1时刻相机在不同角度拍摄同一位置的点，图像的彩色梯度保持一致，Δ^t_i指的是在同一角度下，物体经过t到t+1时刻的微小位移彩色梯度保持一致，p′_i、p′₀分别表示t+1时刻相机在不同角度拍摄同一位置的像素点，根据等式E_data＝∫_Ω(E_f+E_s1+E_s2)dx，数据项写作：

ψ()表示鲁棒惩罚函数。