[发明专利]一种基于双目多光源摄像机的多目标空间定位方法和系统

权利要求书

1.一种基于双目多光源摄像机的多目标空间定位方法，其特征在于，包括：

步骤S1、获取目标物体在双目摄像机装置中第一摄像机中的第一包围盒，以及第二摄像机中的第二包围盒；

步骤S2、基于所述第一包围盒、所述第二包围盒确定所述目标物体的目标中心分别与所述第一摄像机、所述第二摄像机的光轴的水平夹角、垂直夹角；

步骤S3、基于所述目标中心分别与所述第一摄像机、所述第二摄像机的光轴的水平夹角、垂直夹角分别确定所述目标中心在第一坐标系、第二坐标系中的三维空间坐标值；其中，所述第一坐标系以第一摄像机为坐标原点，所述第二坐标系以第二摄像机为坐标原点；

分别基于所述第一摄像机、所述第二摄像机确定所述目标物体的轨迹；

步骤S4、对所述第一摄像机、所述第二摄像机识别的同类项目标物体进行像素匹配、轨迹匹配，若判断目标中心的像素高度、轨迹均匹配成功，则判断所述第一摄像机、所述第二摄像机识别的为同一目标物体。

2.根据权利要求1所述的基于双目多光源摄像机的多目标空间定位方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一摄像机和所述第二摄像机的成像面在同一平面，所述第一摄像机、所述第二相机的高度相等，所述第一摄像机、所述第二相机的光轴方向相同且相互平行。

3.根据权利要求2所述的基于双目多光源摄像机的多目标空间定位方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

基于所述第一摄像机获取目标物体的第一图像，基于所述第二摄像机获取目标物体的第二图像，确定所述目标物体在第一图像的第一像素坐标[x₁,y₁,w₁,h₁]，目标物体在第二图像中的第二像素坐标[x₂,y₂,w₂,h₂]；其中[x_i,y_i]对应矩形框左上角点的坐标，w_i则对应一个矩形框的宽度，h_i则对应矩形框的高度，i＝1时表示第一摄像机，i＝2时表示第二摄像机；目标物体的目标中心的坐标为(x_i+w_i/2，y_i+h_i/2)。

4.根据权利要求3所述的基于双目多光源摄像机的多目标空间定位方法，其特征在于，所述步骤S2中，目标中心分别与所述第一摄像机、所述第二摄像机的光轴的水平夹角为：

目标中心分别与所述第一摄像机、所述第二摄像机的光轴的垂直夹角为：

上式中，PixFovHor是每个像素对应的宽度视场；PixFovVer是每个像素对应的高度视场；图像中心像素坐标(Xcenter，Ycenter)对应光轴成像。

5.根据权利要求4所述的基于双目多光源摄像机的多目标空间定位方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

以第一摄像头为坐标系原点(0，0)，目标中心与第一摄像机的光轴的垂直夹角AlphaFovHor为α；目标中心与第二摄像机的光轴的垂直夹角AlphaFovHor为β，计算目标物体在(X，Y)坐标平面上的坐标(ObjX，ObjY)为：

ObjX＝(ObjY-nCamDist)cot(β)/ObjX

ObjY＝-ObjX×cot(α)

目标物体与第一摄像头的距离ObjDist为：

目标中心与第一摄像机的光轴形成的水平夹角AlphaFovVer为γ；目标中心与第二摄像机的光轴形成的水平夹角AlphaFovVer为δ；

ObjZ＝ObjDist×sinγ

ObjZ'＝ObjDist×sinδ

令ObjZ＝ObjZ′，确定所述目标物体在以第一摄像头为坐标系原点的坐标系下的三维坐标空间值(ObjX，ObjY，ObjZ)；

确定所述目标物体在以第二摄像头为坐标系原点的坐标系下的三维坐标空间值；

分别基于所述第一摄像机、所述第二摄像机分别对检测到的目标物体进行跟踪，形成连续的目标三维空间坐标值，形成离散轨迹点集合；依次连接离散轨迹点集合得到所述目标物体的轨迹。