基于单目视觉的目标测速方法技术

本发明专利技术涉及机器视觉技术领域，公开了一种基于单目视觉的目标测速方法，所述方法包括：获取单目视觉相机采集待测目标物的目标视频图像，通过预设提取算法检测目标视频图像中预设时间对应的第一目标框和第二目标框，其中，目标视频图像为通过预设时间间隔采集到的，检测第一目标框对应的第一特征点，并检测第二目标框对应的第二特征点，将第一特征点和所述第二特征点进行匹配，获得第一目标特征点和第二目标特征点，根据第一目标特征点和第二目标特征点生成本质矩阵，对本质矩阵进行分解，确定平移向量，根据平移向量和所述预设时间间隔确定待测目标物的目标速度，解决外参数误差引起的测速精度损失和测距误差引起的测速精度损失。失。失。

【技术实现步骤摘要】
基于单目视觉的目标测速方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种基于单目视觉的目标测速方法。

技术介绍

[0002]随着万物互联时代的到来，目标测速作为其重要组成部分，有很高的研究价值，采用视觉技术测量运动目标的速度，当前技术主要采用单目视觉方案和双目视觉方案，其中，单目视觉方案需要目标几何特征的先验知识或者在目标表面安装合作标志，双目视觉方案不需要目标几何特征的先验知识或合作标志，但是，当前无论单目还是双目视觉方案都需要首先测量出目标距离，都需要对相机外参数进行标定，这样容易造成外参数误差引起的测速精度损失和测距误差引起的测速精度损失。
[0003]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于单目视觉的目标测速方法，旨在解决现有技术中外参数误差引起的测速精度损失和测距误差引起的测速精度损失的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于单目视觉的目标测速方法，所述基于单目视觉的目标测速方法包括以下步骤：
[0006]获取单目视觉相机采集待测目标物的目标视频图像；
[0007]通过预设提取算法检测所述目标视频图像中预设时间对应的第一目标框和第二目标框，其中，所述目标视频图像为通过预设时间间隔采集到的；
[0008]检测所述第一目标框对应的第一特征点，并检测所述第二目标框对应的第二特征点；
[0009]将所述第一特征点和所述第二特征点进行匹配，获得第一目标特征点和第二目标特征点；
[0010]根据所述第一目标特征点和所述第二目标特征点生成本质矩阵；
[0011]对所述本质矩阵进行分解，确定平移向量；
[0012]根据所述平移向量和所述预设时间间隔确定所述待测目标物的目标速度。
[0013]可选地，所述获取单目视觉相机采集待测目标物的视频图像之前，还包括：
[0014]通过预设标定算法对单目视觉相机进行标定，确定所述单目视觉相机的相机内部参数；
[0015]根据所述相机内部参数对所述单目视觉相机采集待测目标物的原始视频图像进行矫正，得到目标视频图像。
[0016]可选地，所述通过预设标定算法对单目视觉相机进行标定，确定所述单目视觉相机的相机内部参数，包括：
[0017]对单目视觉相机进行建模，以确定空间坐标与图像坐标之间的对应关系；
[0018]根据所述对应关系通过预设标定算法对单目视觉相机进行标定，确定所述单目视觉相机的相机内部参数。
[0019]可选地，所述检测所述目标视频图像中预设时间对应的第一特征点和第二特征点，包括：
[0020]对所述第一目标框进行处理得到第一目标框内的若干第一特征点坐标，并对所述第二目标框进行处理得到第二目标框内的若干第二特征点坐标；
[0021]根据所述第一特征点坐标进行特征向量提取得到所述每个第一特征点对应的第一特征向量，并对所述第二特征点坐标进行特征向量提取得到所述每个第二特征点对应的第二特征向量；
[0022]根据所述第一特征点坐标及其对应的第一特征向量得到第一特征点，根据所述第二特征点坐标及其对应的第二特征向量得到第二特征点。
[0023]可选地，所述将所述第一特征点和所述第二特征点进行匹配，获得第一目标特征点和第二目标特征点，包括：
[0024]对所述第一特征点和所述第二特征点进行遍历，并对遍历到的所述第一特征点和所述第二特征点进行匹配，获得匹配成功的所述第一特征点和所述第二特征点；
[0025]选取预设数量匹配成功的所述第一特征点和所述第二特征点作为所述第一目标特征点和所述第二目标特征点。
[0026]可选地，所述对所述第一特征点和所述第二特征点进行遍历，并对遍历到的所述第一特征点和所述第二特征点进行匹配，获得匹配成功的所述第一特征点和所述第二特征点，包括：
[0027]对所述第一特征点和所述第二特征点进行遍历，并对遍历到的所述第一特征点和所述第二特征点进行匹配，判断所述第一特征点与所述第二特征点的相似度是否大于预设相似度阈值；
[0028]若所述第一特征点与所述第二特征点的相似度大于预设相似度阈值，获得匹配成功的所述第一特征点和所述第二特征点。
[0029]可选地，所述根据所述第一目标特征点和所述第二目标特征点生成本质矩阵，包括：
[0030]获取相机内部参数；
[0031]根据所述第一目标特征点、所述第二目标特征点以及所述相机内部参数生成本质矩阵。
[0032]可选地，所述对所述本质矩阵进行分解，确定平移向量，包括：
[0033]通过第一预设公式对所述本质矩阵进行分解得到所述平移向量；
[0034]其中，所述第一预设公式为：
[0035]E＝T*R；
[0036]其中，E表示所述本质矩阵，R表示旋转矩阵，T表示所述平移向量。
[0037]可选地，所述根据所述平移向量和所述预设时间间隔确定所述待测目标物的目标速度，包括：
[0038]根据所述平移向量和所述预设时间间隔，通过第二预设公式计算所述目标速度；
[0039]其中，所述第二预设公式为：
[0040][0041]其中，V表示所述目标速度，Δt表示所述预设时间间隔。
[0042]本专利技术提出的基于单目视觉的目标测速方法，通过获取单目视觉相机采集待测目标物的目标视频图像，通过预设提取算法检测目标视频图像中预设时间对应的第一目标框和第二目标框，其中，目标视频图像为通过预设时间间隔采集到的，检测第一目标框对应的第一特征点，并检测第二目标框对应的第二特征点，将第一特征点和所述第二特征点进行匹配，获得第一目标特征点和第二目标特征点，根据第一目标特征点和第二目标特征点生成本质矩阵，对本质矩阵进行分解，确定平移向量，根据平移向量和所述预设时间间隔确定待测目标物的目标速度，解决外参数误差引起的测速精度损失和测距误差引起的测速精度损失。
附图说明
[0043]图1为本专利技术基于单目视觉的目标测速方法第一实施例的流程示意图；
[0044]图2为本专利技术基于单目视觉的目标测速方法第二实施例的流程示意图；
[0045]图3为本专利技术基于单目视觉的目标测速方法第三实施例的流程示意图。
[0046]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0047]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0048]参照图1，图1为本专利技术基于单目视觉的目标测速方法第一实施例的流程示意图。
[0049]在第一实施例中，所述基于单目视觉的目标测速方法包括以下步骤：
[0050]步骤S10，获取单目视觉相机采集待测目标物的目标视频图像。
[0051]需要说明的是，本实施例的执行主体可为基于单目视觉的目标测速的设备，还可为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单目视觉的目标测速方法，其特征在于，所述基于单目视觉的目标测速方法包括以下步骤：获取单目视觉相机采集待测目标物的目标视频图像；通过预设提取算法检测所述目标视频图像中预设时间对应的第一目标框和第二目标框，其中，所述目标视频图像为通过预设时间间隔采集到的；检测所述第一目标框对应的第一特征点，并检测所述第二目标框对应的第二特征点；将所述第一特征点和所述第二特征点进行匹配，获得第一目标特征点和第二目标特征点；根据所述第一目标特征点和所述第二目标特征点生成本质矩阵；对所述本质矩阵进行分解，确定平移向量；根据所述平移向量和所述预设时间间隔确定所述待测目标物的目标速度。2.如权利要求1所述的基于单目视觉的目标测速方法，其特征在于，所述获取单目视觉相机采集待测目标物的视频图像之前，还包括：通过预设标定算法对单目视觉相机进行标定，确定所述单目视觉相机的相机内部参数；根据所述相机内部参数对所述单目视觉相机采集待测目标物的原始视频图像进行矫正，得到目标视频图像。3.如权利要求2所述的基于单目视觉的目标测速方法，其特征在于，所述通过预设标定算法对单目视觉相机进行标定，确定所述单目视觉相机的相机内部参数，包括：对单目视觉相机进行建模，以确定空间坐标与图像坐标之间的对应关系；根据所述对应关系通过预设标定算法对单目视觉相机进行标定，确定所述单目视觉相机的相机内部参数。4.如权利要求1所述的基于单目视觉的目标测速方法，其特征在于，所述检测所述第一目标框对应的第一特征点，并检测所述第二目标框对应的第二特征点，包括：对所述第一目标框进行处理得到第一目标框内的若干第一特征点坐标，并对所述第二目标框进行处理得到第二目标框内的若干第二特征点坐标；根据所述第一特征点坐标进行特征向量提取得到所述每个第一特征点对应的第一特征向量，并对所述第二特征点坐标进行特征向量提取得到所述每个第二特征点对应的第二特征向量；根据所述第一特征点坐标及其对应的第一特征向量得到第一特征点，根据所述第二特征点坐标及其对应的第二特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永富，王珂，胡春文，
申请(专利权)人：中山联合汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：