一种基于单个摄像头的目标速度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单个摄像头的目标速度测量方法，根据摄像机的焦距，目标实际高度，利用经验值或目标类物体的平均值作为目标实际高度，在视频流的帧图像上即可对目标速度进行求解。利用参考帧目标窗口与当前帧目标窗口之间的缩放系数，可计算目标平行于相机光轴方向的速度分量，利用参考帧目标窗口与当前帧目标窗口在同一图像坐标系中的位移像素，计算目标在垂直于相机光轴方向的平面内的速度分量。通过求解得到两个方向的速度分量，即可完全描述当前帧状态下目标的运动速度方向及大小。小。小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单个摄像头的目标速度测量方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其是一种基于单个摄像头的目标速度测量方法。

技术介绍

[0002]随着传感器芯片、网络传输、图像处理技术的飞速发展，视频监控系统在城乡、道路网等区域发挥着重要作用。其中，异常行为检测是视频监控中图像处理领域的一个重要课题。通过针对个人、或人群异常行为的检测，能够实时监控并及时发现打架、斗殴、奔跑、人群聚集等特殊事件，是维护公共安全的重要手段。
[0003]目前针对行为异常检测的算法方案基本上为深度学习方案，若想达到较好的效果，需要大量实测数据来训练，而异常行为大部分为偶发性事件，如何获取大量有效数据或者如何使用小样本进行深度学习，是一直存在的问题；此外深度学习方案通常需要较大的算力支撑，低成本嵌入式平台通常无法支撑类似任务。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于单个摄像头的目标速度测量方法，测速方法简单易实现。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括：一种基于单个摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单个摄像头的目标速度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，基于单个摄像头的视频流进行目标检测，对视频流中的图像分别进行目标检测，检测图像中的目标；S2，在视频流的时间序列中，选取一张图像作为计算帧图像即当前帧图像，选取该当前帧图像的前固定间隔帧的图像作为参考帧图像；分别提取参考帧图像、当前帧图像中目标检测框的窗口图像即目标窗口，得到参考帧目标窗口和当前帧目标窗口；S3，以相机光心为原点，建立三维的相机坐标系，其中，相机坐标系的y轴和x轴分别平行于图像中的纵轴和横轴，相机坐标系的z轴平行于相机光轴；在同一图像坐标系中，参考帧目标窗口与当前帧目标窗口之间的缩放系数为k；参考帧目标窗口与当前帧目标窗口之间沿横轴方向的位移像素为u，沿纵轴方向的位移像素为v；S4，根据摄像机的焦距F，目标实际高度r，当前帧目标窗口的高度R，计算当前帧图像中，目标相对相机沿相机光轴方向的距离D，D=(r/R)*F；S5，计算当前帧下，目标沿平行于相机光轴方向的速度分量Vz：Vz=
‑
D*(k/s)；其中，s为参考帧图像与当前帧图像之间的时间差；S6，计算当前帧下，目标在垂直于相机光轴方向的平面内的速度分量Vxoy：Vxoy=(D/F)*(m/s)；其中，m为在图像坐标系中参考帧目标窗口与当前帧目标窗口之间在xoy平面内的位移像素；S7，根据当前帧下，目标沿平行于相机光轴方向的速度分量Vz和目标在垂直于相机光轴方向的平面内的速度分量Vxoy，确定当前帧下目标的速度大小和速度方向。2.根据权利要求1所述的一种基于单个摄像头的目标速度测量方法，其特征在于，步骤S3中，u的取值为参考帧目标窗口的中心点P与当前帧目标窗口的中心点P'之间沿横轴方向的位移像素；v的取值为参考帧目标窗口的中心点P与当前帧目标窗口的中心点P'之间沿纵轴方向的位移像素。3.根据权利要求1或2所述的一种基于单个摄像头的目标速度测量方法，其特征在于，步骤S3中，参考帧目标窗口与当前帧目标窗口之间的缩放系数k，以及沿横轴方向的位移像素u和沿纵轴方向的位移像素v的求解方式如下所示：S31，在图像坐标系中，若以参考帧目标窗口的中心点P为原点，参考帧目标窗口中目标点Q的横轴坐标值和纵轴坐标值分别为Qx和Qy，则当前帧目标窗口中与参考帧目标窗口中该目标点Q相对应的目标目标点Q'的横轴坐标值Qx'和纵轴坐标值Qy'分别为：Qx'=u+k*Qx；Qy'=v+k*Qy；将[k，u，v]记为变形参数向量W，...

【专利技术属性】
技术研发人员：万森，高东奇，耿良苑，王意德，
申请(专利权)人：安徽科大擎天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：