[发明专利]一种基于图像校正的摄像式多目标定位方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于图像校正的摄像式多目标定位方法及装置，属于多目标定位方法及装置。包括定位平台、控制电路板和主控制器，摄像机获取屏幕表面目标信息，根据摄像机的起始成像位置，自动确定摄像机的主光轴位置，然后提取目标在摄像机中的成像位置，利用基于等效面的畸变校正方法对成像位置进行校正，通过摄像机分组，利用光学交汇测量定位算法实现多目标定位。优点在于装置结构简单，可靠性强，镜头畸变无需复杂的标定校正，易于扩展，定位精度高。

主权项

一种基于图像校正的摄像式多目标定位方法，其特征在于包括下列步骤：1)安装于屏幕顶角的四个红外摄像机采集屏幕表面的图像信息，控制电路板将采集到的图像数据通过USB的形式传递给主控制器；2)对于一个红外摄像机，其大于90度，小于120度的成像区域，由于没有反光条反射红外光，成像为阴影区域，取其一端作为成像起始端，从P1位置开始成像，则根据P1到图像中心O的距离d1，利用基于畸变等效面的畸变校正方法进行畸变校正，得到校正后的距离然后根据三角几何运算，求出摄像机主光轴与上边框的夹角角度θ1；3)通过减背景、均值滤波方法从图像数据中提取出目标物在各个红外摄像机中的成像位置；4)以左上角摄像机镜头光心为坐标原点，建立坐标系，并标定各个摄像机的光心物理坐标，按照顺时针方向从左上角摄像机到左下角摄像机依次编号1011‑1，1011‑2，1011‑3，1011‑4；5)当有n个目标物存在时，对红外摄像机1011‑1，目标成像位置a1,a2…an与图像中心位置O的距离为L1,L2…Ln，利用基于畸变等效面的畸变校正方法进行校正，得到校正后的距离然后经过几何推导，求出目标与主光轴的夹角α1，α2…αn，根据摄像机主光轴与屏幕上边框的夹角可以计算出目标与上边框的夹角为θ1±α1,θ1±α2…θ1±αn，同理，对于红外摄像机1011‑2,根据摄像机主光轴与屏幕上边框的夹角可以计算出目标与上边框的夹角为θ2±β1,θ2±β2…θ2±βn，其中θ2表示红外摄像机1101‑2主光轴与上边框的夹角，β1,β2…βn是目标与红外摄像机1101‑2主光轴的夹角，对于红外摄像机1011‑3,根据摄像机主光轴与屏幕下边框的夹角可以计算出目标与下边框的夹角为θ3±γ1,θ3±γ2…θ3±γn，其中θ3表示红外摄像机1101‑3主光轴与下边框的夹角，γ1,γ2…γn是目标与红外摄像机1101‑3主光轴的夹角，对于红外摄像机1011‑4,根据摄像机主光轴与屏幕下边框的夹角可以计算出目标与下边框的夹角为其中θ4表示红外摄像机1101‑4主光轴与下边框的夹角，是目标与红外摄像机1101‑4主光轴的夹角；6)将四路摄像机分为两组，上边框摄像机1011‑1和1011‑2为组1，下边框摄像机1011‑3和1011‑4为组2，对于多个目标物，首先由组1内两个摄像机通过光学交汇定位算法，求出待定位点坐标集Pi(xi,yi)(i＝1,2,3...)，然后由组2内两个摄像机通过光学交汇定位算法，求出待定位点坐标集Qj(xj,yj)(j＝1,2,3...)，然后找出Pi(xi,yi)(i＝1,2,3...)和Qj(xj,yj)(j＝1,2,3...)中重复的坐标点，即为目标的坐标On(xn,yn)(n＝1,2,3...)。