【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，本專利技術屬于公共安全、智慧城市領域，涉及計算機視覺識別技術。
技術介紹
1、將監控相機/視頻空間化后統一到統一的地理空間下，實現實時、海量監控視頻內容的統一表達、可視化以及分析，已經是當前公安、交通、城市管理等領域的熱點。建立視頻和地理空間之間的互相映射是將其統一空間框架下的核心基礎之一，引起了諸多學界和業界的關注。對于監控視頻與二維平面/三維地理空間數據映射，主要通過在視頻和遙感影像中/三維場景數據選取相應的點位，計算單應矩陣的方法，來實現視頻圖像到二維平面/三維地理空間的映射。主要參考如下：
2、[1]張興國,劉學軍,王思寧等.監控視頻與2d地理空間數據互映射[j].武漢大學學報(信息科學版),2015,40(8):1130-1136.
3、[2]解愉嘉,毛波,王飛躍.一種監控視頻目標映射到三維地理場景模型的方法及系統[p].江蘇省:cn201910285390.4,2023-04-18.
4、[3]劉學軍,王美珍,余錦慧,等.一種面向城市道路監控視頻映射到二維地圖的方法[p].江蘇省:cn201910051462.9,2023-05-26.
5、[4]張興國,李曉迪,張麗,任帥,劉莫涵.一種顧及語義和深度信息的鐵塔監控視頻映射方法、系統及存儲介質.中國專利技術專利.申請號:2024106314985，受理日：2024-05-21.
6、本專利技術主要面向城市監控視頻，主要服務于公安、交通等領域的運動目標
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的關鍵問題是針對城市監控相機，通過采集視頻圖像和地理空間中的同名點以及場景的規則幾何特征，建立起視頻圖像空間和二維地理空間的映射關系。因此，本專利技術提出了一種利用同名點和圖像幾何特征的監控視頻與二維地圖高精度映射的方法。
2、具體方案如下：
3、一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，包括如下步驟：
4、s1：截取接入的監控相機視頻幀圖像，在圖像和遙感影像上采集同名點對，獲取同名點的空間位置，包括圖像坐標和二維地理坐標；
5、s2：提取圖像中的幾何特征，包括平行線組和圓形，綜合計算地平面的消失線；
6、s3：根據s1提取同名點的空間位置，確定參與單應矩陣計算的同名點子集；
7、s4：根據同名點和消失線，計算二維單應矩陣，建立視頻圖像與地理空間的互映射關系。
8、進一步地，步驟s1中獲取同名點的圖像坐標和二維地理坐標的具體步驟為：
9、s1.1：在視頻幀圖像中依次獲得不少于3個點的圖像坐標(u,v)；
10、s1.2：在遙感影像上依次獲得每個圖像點的同名點的二維地理坐標(x,y)。
11、進一步地，步驟s2中平行線組提取的具體步驟為：
12、s2.1.1：初始化圖像中是否包含多組平行線組的標記flag1，若包含多組平行線組，令flag1＝1；否則令flag1＝0；
13、s2.1.2：自動/手動提取地平面上多個的平行線組，在圖像中為匯聚為一點的線段組合；
14、s2.1.3：以線段最多的平行線組作為第一組，若有錯誤分入該組的非平行線段則進行去除，處理后的線段組記作segc1；
15、s2.1.4：以線段次多的平行線組作為第二組，若有錯誤分入該組的非平行線段則進行去除，處理后的線段組記作segc2。
16、進一步地，步驟s2中圓形提取的具體步驟為：
17、s2.2.1：初始化圖像中是否包含多于2個圓形的標記flag2，若含多個圓形，令flag2＝1；否則令flag2＝0；
18、s2.2.2：自動/手動提取地平面上多個圓形，包括同心圓、分離的多個圓形，其在圖像中成像為橢圓；
19、s2.2.3：在提取的所有圓形中，選取最接近于視頻幀圖像下方的2個圓形，分別記作c1和c2。
20、進一步地，步驟s2中地平面消失線計算具體步驟為：
21、s2.3.1：如果flag1值為1，則根據提取的平行線組特征，分別計算segc1和segc2中所有線段的交點，分別記作vp1和vp2，即為地平面的兩個方向的消失點；
22、s2.3.2：計算由vp1和vp2兩個點確定的直線，記作vl1；
23、vl1＝vp1×vp2??(1)
24、s2.3.3：如果flag2值為1，則根據提取的圓形特征，計算兩個圓形相交的虛圓點，記作mi和mj；
25、s2.3.4：計算由mi和mj兩個虛圓點確定的直線，記作vl2；
26、vl2＝mi×mj??(2)
27、s2.3.5：根據下式，計算平面消失線vl，將vl表示為ax+by+c＝0；
28、
29、進一步地，步驟s3中確定參與單應矩陣計算的同名點子集的具體步驟如下：
30、s3.1：若同名點對數量大于3對且少于6對，則保留所有點對；
31、s3.2：若同名點對數量大于6對，則根據s3.3和s3.4每次剔除一組點對，直至只剩下6對；
32、s3.3：若有位于圖像邊緣的點，則剔除；
33、s3.4：若有位置靠近的多個點，則剔除距離圖像中心較遠的點。
34、進一步地，步驟s4中計算二維單應矩陣的具體步驟為：
35、s4.1：根據獲得多個同名點的圖像坐標及二維坐標的對應關系，每一組同名點提供如式(4)所示2個等式，其中(h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8,1)t為所求單應矩陣的元素組成的向量，(u,v)為同名的圖像坐標，(x,y)為同名點的二維地理坐標；
36、
37、s4.2：根據求解的地平面消失線，提供如式(5)所示的2個等式，其中(a,b,c)為消失線在視頻幀中的齊次表達；
38、
39、s4.3：根據式(4)和式(5)形成方程組，計算方程組的超定解，并根據式(6)形成單應矩陣；
4本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟S1中獲取同名點的圖像坐標和二維地理坐標的具體步驟為：
3.根據權利要求1所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟S2中平行線組提取的具體步驟為：
4.根據權利要求3所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟S2中圓形提取的具體步驟為：
5.根據權利要求4所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟S2中地平面消失線計算具體步驟為：
6.根據權利要求1所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟S3中確定參與單應矩陣計算的同名點子集的具體步驟如下：
7.根據權利要求1所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟S4中計算二維單應矩陣的具體步驟為：
【技術特征摘要】
1.一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟s1中獲取同名點的圖像坐標和二維地理坐標的具體步驟為：
3.根據權利要求1所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，步驟s2中平行線組提取的具體步驟為：
4.根據權利要求3所述的一種面向城市監控視頻的高精度平面單應計算方法，其特征在于，...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。