[发明专利]一种高空相机与穿戴相机视频内容联合分析方法

说明书

本发明公开了一种高空相机与穿戴相机视频内容联合分析方法：包括如下步骤：S1、利用目标检测器获取高空视角和俯视视角中所有行人目标；S2、计算高空视角目标空间位置关系的特征向量集合a₁；S3、计算获得表征侧视视角目标空间位置分布的特征向量集合a₂；S4、通过建立维度距离矩阵E_ij比较a₁和a₂特征向量集合实现两个视角的目标的匹配；S5、根据匹配结果按照如下公式选择最优的相机位置和视角观察方向；S6、输出最优的每帧对应的相机位置、视角方向、两个视角多目标的匹配的结果，本发明利用高空视角和第一视角拍摄的的图像，完成具有大视角差异的图像内容联合分析。

技术领域

本发明属于计算机视觉领域，涉及一种基于高空相机顶部视角和穿戴相机第一视角之间的跨视角相机内容联合分析新型技术，可用于在无人机和移动相机同时拍摄同一场景的情况下，对不同视角之间的内容进行关联与联合分析的问题中。

背景技术

本发明中涉及到的背景技术有：

(1)行人目标检测器(参见文献[1])：行人目标检测器作为数据预处理的一个重要组成部分，已经广泛的应用到目标跟踪、行人重定位以及动作识别等各个领域中。目前常用的行人检测器可以分为基于背景建模和基于统计学习的方法两大类。前者必须适应环境的变化，同时受限于相机抖动引起的画面抖动等情况。后者是目前常用的行人检测的方法，通过构建大量的样本来构建行人检测分类器。目前，深度学习在行人检测中的作用不容忽视。其中YOLO检测器被用于本发明来提供对应的目标检测框。

(2)高空相机和穿戴相机：移动相机技术的进步为视频监控提供了新的解决方案。无人机可以提供地面上一个场景的高空俯视图像。穿戴摄像机例如手机可以提供同一场景的第一视角视图。本发明中提出了一种新的高空相机与穿戴相机内容联合分析方法，其中空中有一个高空俯视相机，而地面上有一个第一视角相机。由于两种相机可以很好地进行信息互补，因此它可以为户外监视提供更广阔的覆盖范围和灵活性。通过上述两种相机的联合分析可以有效应用于人的跟踪、活动识别等任务。

发明内容

本发明的目的是针对跨视角视频提出一种有效的相机联合分析技术，利用高空视角和第一视角(同时)拍摄的(相同场景)的图像，完成具有大视角差异的图像内容联合分析，具体包括三个子任务：①确定第一视角相机在高空相机中的位置，②估计第一视角相机在高空相机视图中的观察方向，③完成高空视角和第一视角视图的的多行人目标匹配。

为此，本发明采用的技术方案为：

一种高空相机与穿戴相机视频内容联合分析方法，包括如下步骤：

S1、利用目标检测器获取高空视角和俯视视角中所有行人目标；

S2、计算高空视角目标空间位置关系的特征向量集合a₁＝(x₁,y₁)；

S3、计算获得表征侧视视角目标空间位置分布的特征向量集合a₂＝(x₂,y₂)；

S4、通过建立维度距离矩阵E_ij比较a₁和a₂特征向量集合实现两个视角的目标的匹配；

其中：E_ij表示向量和之间的距离,即高空视角中第i个目标与侧视视角中第j个目标代表的向量的距离,λ表示一个预设参数。基于上述距离度量，我们利用动态规划方法建立两个视角的目标的一对一匹配关系，得到的匹配向量集合分别记为

S5、根据匹配结果按照如下公式选择最优的相机位置和视角观察方向；