[发明专利]一种基于标识物的识别方法

摘要

本发明提供了一种基于标识物的识别方法，设计了一种多个黑白相间的同心矩形或同心圆为标识物，将标识物粘贴在待测运动目标上，通过识别标识物，并检测标识物位置的变化，来判断目标的移动情况。该方案的标识物设计灵活，易于识别，标识物的识别方法简便，能够适用于各种移动目标的视频监控。

主权项

1.一种基于标识物的识别方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：定义标识物：所述的标识物为多个黑白相间的同心矩形或同心圆，其中心图形的边界为内框，其最外层图形的边界为外框，且外框颜色与待测物的表面色存在明显反差；步骤2：将至少一个所述标识物粘贴在待测物的表面，通过正对所述标识物设置的摄像头拍摄待测物该表面的图像；步骤3：将所述摄像头采集的图像转换为灰度bmp图像，逐行扫描所述bmp图像的各个像素，初步检测所述标识物的中心点，检测步骤包括：(3.1)定义结构数组center[(m,n)，R_i，P_i，B_i，V_i，V₀]，并初始化center，其中，(m,n)为像素点坐标，以像素点(m,n)为中心设置N层同心窗口，2≦N≦8，标识物为同心矩形时，窗口为正方形，标识物为同心圆时，窗口为圆形，R_i为第i层窗口的半径，i为层序号，0≦i≦N‑1，在每层窗口的边界上等间隔取M个采样点，每个采样点灰度值为p_ij，j为采样点序号，0≦j≦M‑1，第i层窗口的像素均值为类内方差为V_i、第i层与第0层的类间差为B_i；(3.2)计算各层窗口的V_i、B_i，计算式分别为(3.3)在B_i>T₁，且V_i<T₂的条件下，寻找最小类内方差V_index，并记录V_index及其所对应的层序号index和窗口半径R_index，其中，100≤T₁≤800，70≤T₂≤120；(3.4)统计第index层窗口和第0层窗口上对应采样点的像素差值小于最小类内方差V_index的个数num，将满足B_index>T₃，且num<T₄的像素点(m,n)作为标识物的中心点加入数组集合center中，其中，150≤T₃≤200，T₄≤M/2；(3.5)以新加入到数组集合center的中心点(m,n)为中心，在center数组集中检索以R_index为半径的窗口内是否有其他点，若有，则仅保留类内方差V_i和V₀都最小的点；(3.6)以下一像素(m,n+1)或(m+1,1)为中心，重复步骤(3.2)～(3.5)，直到遍历整个图像的各个像素，得到初检测点集center；步骤4：遍历步骤3所述的初检测点集center中的所有像素点，以各个所述像素点为起始位置，向四周寻找标识物的内框和外框，并确定标识物中心点坐标，包括如下步骤：(4.1)确定标识物内框：以第index层窗口为搜索窗口，计算窗口内每行每列的像素和相对中心行或中心列的差值，然后中心点为起始位置，向四周寻找灰度突变最大的位置，即为内框边界；(4.2)确定标识物外框：以步骤1所述标识物的内、外框比例和步骤4.1确定的标识物内框来确定外框的搜索窗口，计算窗口内每行每列像素的梯度，并以中心点(mm,nn)为起始位置，向四周寻找窗口内梯度变化最大的位置，即为外框的边界；步骤5：去除伪点，满足如下条件之一的即为伪点：(1)无法确定内框或外框的中心点是伪点；(2)内框或外框内像素方差大于阈值T₅，或像素均值差小于阈值T₆的中心点是伪点，其中，20≤T₅≤40，10≤T₆≤30；(3)内框和/或外框的宽高比例，或者内框与外框的宽/高比例与所述标识物不同的中心点是伪点；步骤6：由步骤(4.1)确定的内框边界修正标识物中心点坐标，记录修正后的中心点(mm,nn)；步骤7：每间隔时间T，重复步骤3～6，检测标识物中心点坐标(mm,nn)，通过检测标识物中心点坐标的变化判断待测物的状态。