[发明专利]基于单目视觉的地面T形运动目标检测与定位方法

摘要

基于单目视觉的地面T形运动目标检测与定位方法，涉及目标检测技术领域。本发明为了实现在旋翼无人机上能够准确的获取地面上T型板的位置和方向。本发明首先采集一定数量的目标正样本与负样本图片，根据图片生成分类器；然后，输入摄像头采集的图片，用一定大小的检测窗口获取图片不同的区域，对获取的区域提取HOG特征，将特征输入训练好的分类器，以判断该区域是否为目标；对于是目标的区域，进行颜色空间变换，根据阈值进行图像分割，生成而二值图，之后对二值图进行形状分析，以得出T型板的方向；最后，根据相机的姿态和高度信息，进行坐标变换，得出目标与飞行器的相对位置与方向。本发明适用于无人机获取地面移动目标的相对位置与运动方向。

主权项

1.基于单目视觉的地面T形运动目标检测与定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采集一定数量的正样本和负样本，对采集的样本提取HOG特征，并赋予标签,将特征与标签送入SVM中进行训练，保存训练得到的分类器；步骤二、输入无人机上摄像头采集的图片，与无人机固连的摄像头正下视以获得摄像头距地高度，根据已知的目标距地高度求得相机距目标的距离；根据已知的目标实际空间中的大小lx*ly和摄像机的高度h，以及定焦距相机的fx,fy，求出目标在图像中的大小，目标在图像x轴，y轴上的像素数为：之后用预定大小的窗口截取图片的区域；fx表示定焦距相机的x轴上的焦距，单位是像素；fy表示定焦距相机的y轴上的焦距，单位是像素；步骤三、对步骤二中截取图片的区域提取HOG特征，将特征输入步骤一生成的分类器中，分类器输出该区域是否为目标；步骤四、对于是目标的区域，进行颜色空间变换，根据颜色信息，进行基于阈值的图像分割，生成二值图，将T型板与背景分离；步骤五、根据二值图中的分割结果，进行矩形拟合，将T型板用矩形确定出来,根据拟合矩形的长短边信息，获取目标的准确位置和可能的方向，并根据矩形区域四个角的颜色信息，判断出T型板的准确方向；步骤六、根据步骤三确定的目标在图像中的位置，求解目标相对于飞行器的位置；将摄像头固连于飞行器，所以摄像头的姿态信息和高度信息可根据飞行器的姿态和高度获得，根据相机成型模型和旋转变换关系，可求得目标与飞行器的相对位置关系。