The invention relates to a system for measuring the height of the human body video image based on the camera calibration, including the calibration of camera parameters selection module, calculation module, body height and body height measurement endpoint selection module calculation module; it also includes a method of frequency measurement of the body height in the image based on camera calibration. By using the system and method, get the camera parameters and the space transformation matrix in the corresponding calculation, the ground vertical height measurement personnel only rely on the video image data can be simplified; the height calculation process; through the correspondence between the image space coordinate the same position and the actual coordinates of camera parameters are calculated according to the camera parameters; and the sole point, top point measurement end information calculation algorithm using height calculation of vertical ground personnel in the image height.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机视觉
,尤其涉及视频摄像头标定与视频图像目标测量
,具体是指一种基于摄像头标定的视频图像中人体身高测量的系统及方法。
技术介绍
视频图像的目标测量方法有透视图测量法、现场重现测量法、空间映射法以及画面匹配法。透视作图测量法是基于透视学原理,通过绘图进行测量的方法。该方法操作简单,但要求掌握透视学的基本理论,且需要根据现场参照物准确找到“灭点”。现场重现测量法是一种基于犯罪现场重建的测量方法,在被检画面有条件进行现场重建时采用。该方法的测量精度取决于重现画面与被检画面影像的配准程度。空间映射法是利用摄像头参数获得实际空间和图像空间的映射关系,进行测算的一种方法。画面匹配法是基于现场三维坐标重建测量嫌疑人身高的方法。本专利技术涉及的技术方法属于空间映射法。在没有外部参数约束的条件下,利用一个投影方向的二维图像数据完全求取三维空间的位置信息是不可能实现的。但是如果在二维图像空间中引入对三维空间目标的位置约束信息就有可能对满足约束条件的目标进行时空物理量的量测。本专利技术利用监控摄像头满足小孔成像原理、利用监控视频图像基本无畸变、所处地面平整等假设条件,设计摄像头参数求解算法计算监控摄像头的内外参数。同时,设计地平面上目标测量端点间的时空位置关系的算法实现对监控视频图像中人体身高的测量。周小芹在其申请的专利技术专利“基于Kinect景深图像的快速身高和体重测量方法”[201510419297.X]中公开了一种基于Kinect景深图像的快速身高和体重测量方法,利用Kinect视角场几何推导来测量人体身高,不涉及骨骼关节点的差值计算, ...
【技术保护点】
一种基于摄像头标定的视频图像中人体身高测量的系统,其特征在于,所述的系统包括:标定点选取模块,用于选取标定点,并确定标定点在世界坐标系与图像坐标系之间的对应关系;摄像头参数计算模块,用于根据摄像机成像原理计算变换矩阵,并根据变换矩阵计算摄像头内外参数;人体身高测量端点选取模块,用于通过人机交互界面,在图像上选择图像中直立于地面上的人员的脚底点、头顶点,并记录其对应的图像空间坐标作为人体身高计算的输入数据;人体身高计算模块,用于根据人体端点、摄像头内外参数和空间变换矩阵信息,计算脚底点和头顶点的实际物理空间距离,得到人体身高。
【技术特征摘要】
1.一种基于摄像头标定的视频图像中人体身高测量的系统,其特征在于,所述的系统包括:标定点选取模块,用于选取标定点,并确定标定点在世界坐标系与图像坐标系之间的对应关系;摄像头参数计算模块,用于根据摄像机成像原理计算变换矩阵,并根据变换矩阵计算摄像头内外参数;人体身高测量端点选取模块,用于通过人机交互界面,在图像上选择图像中直立于地面上的人员的脚底点、头顶点,并记录其对应的图像空间坐标作为人体身高计算的输入数据;人体身高计算模块,用于根据人体端点、摄像头内外参数和空间变换矩阵信息,计算脚底点和头顶点的实际物理空间距离,得到人体身高。2.一种利用权利要求1所述的系统实现基于摄像头标定的视频图像中人体身高测量的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:(1)选取标定点,并确定各个标定点在世界坐标系下的坐标,进而建立标定点在世界坐标系与图像坐标系之间的对应关系;(2)根据摄像机成像原理计算其变换矩阵,并根据变换矩阵计算摄像头内外参数;(3)通过人机交互界面,在图像上选择图像中直立于地面上的人员的脚底点、头顶点,并记录其对应的图像空间坐标作为人体身高计算的输入数据;(4)根据人体端点、摄像头内外参数和空间变换矩阵信息,计算脚底点和头顶点的实际物理空间距离,得到人体身高。3.根据权利要求2所述的基于摄像头标定的视频图像中人体身高测量的方法,其特征在于,所述的步骤(1)包括以下步骤:(1-1)在地面上或标定工具上选取一个点作为为原点O,并分别以地面上或标定工具上的相互垂直的直线作为X、Y轴,以垂直于XOY平面的直线为Z轴,建立世界坐标系;(1-2)选取相对位置可以确定的点作为标定点;(1-3)确定各个标定点在世界坐标系下的坐标;(1-4)建立标定点在世界坐标系与图像坐标系之间的对应关系。4.根据权利要求3所述的基于摄像头标定的视频图像中人体身高测量的方法,其特征在于,所述的步骤(1-1)还包括以下步骤:(1-1-1)把黑白棋盘格置于地面上,拍摄包含黑白棋盘格的视频图像;(1-1-2)以所述的黑白棋盘格的左下角为原点O;(1-1-3)分别以所述的黑白棋盘格的相互垂直的两边作为X、Y轴建立世界坐标系;(1-1-4)以垂直于XOY平面的直线为Z轴。5.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员:王钧,段慧仙,王建,梅林,刘娜,宋蕾,
申请(专利权)人:公安部第三研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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