一种基于三维虚拟地理场景的单目相机目标检测与空间定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于三维虚拟地理场景的单目相机目标检测与空间定位方法，通过在单目相机条件下，实现目标对象检测及地理空间坐标解算。包括如下步骤：S1基于三维虚拟地理场景构建实景融合画面，实现视频与三维场景融合展示。S2然后基于深度学习模型进行含视频的实景融合图像的目标检测，获取检测目标的像素值。S3最后基于三维虚拟地理场景的地理空间坐标解算方法实现像素坐标到地理空间坐标的转换。本发明专利技术使用单目相机进行目标监测与空间定位，对监控设备的要求较低，且使用单一传感器在数据处理和设备成本上有其独有的优势，可应用于塔基视频自然资源疑似违法迹象监测监管，并与规划红线三维叠加空间分析，从而快速发现疑似违法用地迹象，有效提高疑似违法迹象监测监管自动化效率。监管自动化效率。监管自动化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维虚拟地理场景的单目相机目标检测与空间定位方法


[0001]本专利技术涉及三维目标检测与空间定位
，具体涉及一种基于三维虚拟地理场景的单目相机目标检测与空间定位方法。

技术介绍

[0002]智慧城市、感知国土、时空信息云平台等智能化地理空间应用快速建设，促进人工智能技术与地理应用深度结合，其中，三维目标检测与空间定位成为重要的方向。而传统三维目标检测的各种方法主要依赖于深度相机或多目视觉，对硬件条件要求高，难以推广到智慧城市、感知国土、时空信息云平台应用中。如何在单目相机条件下检测目标对象并计算出其地理空间坐标，其很大程度上约束了目标检测算法走向智能地理空间分析和应用。现有三维目标检测与空间定位均需依赖多目相机或雷达点云，已获得目标对象的深度信息，从而实现定位计算，该方式对硬件条件具有较高要求，难以适用于集成单目相机实现三维目标检测和空间定位应用，如：智慧城市系统中依托交管摄像头定位过境车辆位置。随着三维地理信息技术的发展，物理世界已逐步可以采用三维地理场景孪生表达，即得到了三维虚拟地理场景。在三维虚拟地理场景中，可以模拟真实物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维虚拟地理场景的单目相机目标检测与空间定位方法，其特征在于，包括如下步骤：S1基于三维虚拟地理场景构建实景融合，实现视频与三维场景融合展示。(1)通过4D产品或三维建模方法构建三维虚拟地理场景，场景数据主要包括影像数据、DEM数据、模型数据以及其他景观数据等。其中建筑物模型数据一般为3DMAX模型数据或倾斜摄影测量数据，室内3DMAX模型可以根据激光点云数据进行精度校正。(2)通过监控设备的地理空间坐标和虚拟相机视角参数，主要包括水平视角、数值视角、水平视场角和竖直视场角等，设置虚拟相机在三维虚拟地理场景中的姿态，初始化虚拟相机。(3)通过监控设备获取实时RTSP视频流数据，对视频流数据进行解帧，获取单帧视频画面，将单面摄像头拍摄到单帧图像在三维虚拟地理场景进行投射，构建实景融合画面。S2基于深度学习模型进行含视频的实景融合图像的目标检测，获取检测目标的像素值。(1)定义目标检测的样本，确定用于目标检测训练的正负样本，并进行训练样本数据预处理，包括数据标准化、数据降噪、数据增强和数据归一化，最后进行样本的标签采集。(2)模型训练的过程需要大量的时间，为了尽快实现模型的收敛，同时防止训练过度，根据上述模型训练过程的输出参数，需要及时对网络中重要参数进行调整，重要参数及其调整策略主要包括学习率、批量、细分、学习策略和随机参数等。(3)输入实景融合场景的图像，使用训练好的模型进行目标检测，使用不同颜色的矩形框对检测到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈健，殷海军，吕孝晨，
申请(专利权)人：南京国图信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：