[发明专利]一种基于立体红外相机的动物体尺测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于立体红外相机的动物体尺测量系统及方法，包括立体红外相机、几何标定模块、同名像点坐标提取模块和立体测距模块，立体红外相机拍摄实施动物体尺测量的立体像对；几何标定模块用于使用几何标定板对立体红外相机进行几何标定；同名像点坐标提取模块根据立体红外相机拍摄的用于动物体尺测量的立体像对，获得动物体尺对应的同名像点坐标；立体测距模块根据立体红外相机的几何参数，以及同名像点坐标，估算出待测动物的体尺在主相机坐标系下的三维坐标，进而计算出待测动物的体尺数据。该系统及方法能够解决传统动物体尺测量方法有可能对动物造成伤害、致死的风险，以及精度不高的缺点。

技术领域

本发明涉及动物体尺测量技术领域，尤其涉及一种基于立体红外相机的动物体尺测量系统及方法。

背景技术

体尺是了解和研究动物最直观的数据，在对动物进行野外监测和室内体检的时候，需要测量得到动物的体重、体长、体围数据。动物体尺的定义：体长、躯干长、耳长、尾长、后足长、肩高、臀高、颈长、颈围、前肢围、胸围、腹围、腰围、后肢围、前肢左右间距、后肢左右间距、前后肢间距。为了测量动物的体尺数据，传统的方法需要对活体动物进行麻醉处理后，再实施测量，或者需要等待动物死亡，在制作动物标本的时候进行测量。传统的体尺测量方法是一种直接接触动物的测量方法，这种方法不仅会对动物造成伤害，而且测量精度也不高。

近年来，红外相机在野生动物识别、监测、物种分布、种群数量、行为、生境利用领域得到了广泛的应用，红外相机是靠温度感应而自动启动相机，这是红外相机的原始功能，但红外相机的拍摄监控作用，在生活中也可以得到充分的发挥，所应用场景有：野外侦测自动照相，野生动物调查，家居防盗取证，办公室防盗取证，中小型超市防盗取证，林业系统、科考研究、环境保护、动物户外监控或野外侦测，果园、农村、林场、水库、鱼塘等重点区域监控。但现有技术的红外相机一般是单台使用，即技术人员将独立的一台红外相机布设在野外，这样红外相机只能实现对动物进行拍照、监测和识别的功能，不具备进行几何测量的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于立体红外相机的动物体尺测量系统及方法，该系统及方法能够解决传统动物体尺测量方法有可能对动物造成伤害、致死的风险，以及精度不高的缺点，采用立体视觉技术实现对动物体尺的非接触高精度几何测量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于立体红外相机的动物体尺测量系统，所述系统包括立体红外相机、几何标定模块、同名像点坐标提取模块和立体测距模块，其中：

立体红外相机包括两台型号相同的红外相机，分为主相机和副相机，通过同步线缆将主相机与副相机进行连接，实现两台红外相机的同步拍照，以拍摄实施动物体尺测量的立体像对；

几何标定模块用于使用几何标定板对立体红外相机进行几何标定，具体是通过输入所述立体红外相机拍摄的标定图像，进行图像数据处理和几何参数解算，得到立体红外相机的几何参数；

同名像点坐标提取模块用于根据立体红外相机拍摄的用于动物体尺测量的立体像对，基于透视投影模型，从立体像对上量测出尺寸的起点和终点的二维坐标，计算对应的尺寸值，获得动物体尺对应的同名像点坐标；

立体测距模块用于根据所述几何标定模块得到的立体红外相机的几何参数，以及所述同名像点坐标提取模块提取的同名像点坐标，估算出待测动物的体尺在主相机坐标系下的三维坐标，进而计算出待测动物的体尺数据。

一种基于立体红外相机的动物体尺测量方法，所述方法包括：

步骤1、利用立体红外相机拍摄实施动物体尺测量的立体像对；其中，所述立体红外相机包括两台型号相同的红外相机，分为主相机和副相机，通过同步线缆将主相机与副相机进行连接，实现两台红外相机的同步拍照；

步骤2、使用几何标定板对立体红外相机进行几何标定，得到立体红外相机的几何参数；