[发明专利]基于单目摄像机的多目标侦察测距方法

说明书

本发明属于数字图像处理技术领域，具体涉及一种基于单目摄像机的多目标侦察测距方法。所述方法包括：开展多目标识别；选择标定目标，对一个标定目标进行激光测距，获取目标高程基准差值与目标实际高度，作为其他待被动测距目标的参数输入；计算多目标距离，通过标定目标的属性、标定目标框中心点像素位置与所占高度像素数，计算目标的第一距离与第二距离，再为第一距离与第二距离分配权重，以此加权计算获取最终多目标距离。本发明建立了基于单目摄像机的多目标侦察测距方法，实现对多目标的实时、被动、准确距离测量，可被应用于光电侦察系统。

技术领域

本发明属于数字图像处理技术领域，具体涉及一种基于单目摄像机的多目标侦察测距方法。

背景技术

目前，现有光电侦察系统主要具备可见光、红外探测器与激光测距仪三光一体结构。现有光电侦察系统主要采用激光脉冲的主动测距方式对远距离目标进行距离测量与定位，隐蔽性差、易受干扰，而且激光只能单点测距，无法对视场内的多目标同时且实时测距。而现有光电侦察系统并不具备实时被动获取多目标位置信息及距离的功能，有必要提出基于单目摄像机的多目标侦察测距方法，通过单目可见光相机或单个红外相机对远距离场景的侦察与多目标识别，获取多目标框信息，采用基于单目摄像机的多目标侦察测距方法，可同时计算多目标的实时距离信息。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对远距离场景目标，如何实现光电侦察系统具备同时、实时、被动对多个目标进行测距的功能。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于单目摄像机的多目标侦察测距方法，所述方法包括：

步骤1：采用光电侦察系统的单目摄像系统，对多目标进行识别，获取目标框的中心点像素位置与目标框所占高度像素数信息；

步骤2：将距离视场中心最近的识别目标作为标定目标，通过光电侦察系统的激光测距仪对其进行测距标定，获取标定目标距离并推导出标定目标的高程基准；

步骤3：假设在远距离场景下进入同一视场的多目标在同一高程基准上，即与标定目标具备与单目摄像机的同一高程基准差值，通过标定过的高程基准、单目摄像机俯仰角、焦距以及目标框中心点像素位置与像元尺寸计算其他待测距目标的第一距离；

步骤4：通过标定目标距离、标定目标框所占高度像素数以及焦距与像元尺寸，推算出标定目标高度，与目标的先验高度进行比值，再通过其他待测距目标的先验高度与目标框像素高度，计算出其他待测距目标的第二距离；

步骤5：为第一距离与第二距离分配权重，以此加权计算获取最终多目标距离；权重获取方式是在执行实地侦察多目标侦察测距任务之前，采用光电侦察系统通过以上方法获取目标的第一距离与第二距离，并采用激光测距方式获取目标距离真值，分别计算第一距离与第二距离的误差参数，通过决定系数占比大小分配权重。

其中，所述步骤1中，光电侦察系统的单目摄像系统启动目标识别功能，对视场中的多目标进行识别并标记目标框，获取每个目标的属性类别、目标框中心点像素坐标以及目标框所占高度像素数信息。

其中，所述步骤2中，将距离视场中心最近的识别目标作为标定目标，通过光电侦察系统的激光测距仪对标定目标进行测距标定，获取标定目标的距离、结合标定目标框中心点像素坐标、单目摄像系统俯仰角度、焦距，推导出标定目标的高程基准。

其中，所述步骤3中，只需要对标定目标激光测距一次，其他待测目标的距离可通过被动测距获取，多目标的第一距离包括：通过所述步骤2获取到标定目标的高程基准，假设在远距离场景下进入同一视场的多目标在同一高程基准上，即待被动测距目标与标定目标具备与单目摄像机的同一高程基准差值，通过标定过的高程基准差值、以及单目摄像机俯仰角度、焦距以及目标中心点像素位置与像元尺寸计算其他待测距目标的第一距离。