CN103826071A

CN103826071A - 用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法

Info

Publication number: CN103826071A
Application number: CN201410087180.1A
Authority: CN
Inventors: 夏东林; 骆名洲; 夏霆
Original assignee: SUZHOU ZHONGANSHI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU ZHONGANSHI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明公开了一种用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法，包括如下步骤：A：采用一摄像机的一号镜头和二号镜头分别从不同的角度对监控的运动物体拍摄视频录像；B：根据拍摄的视频录像对运动物体和静态物体分别进行特征提取，其中，包括运动物体的大小、速度、运动方向和颜色，以及静态物体的地理位置、尺寸和颜色；C：根据视频录像输出一路视频流数据，并且，根据提取的特征输出一路特征数据。本发明可以实现立体识别、连续跟踪要监控的运动物体。

Description

用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法

技术领域

本发明涉及电子通讯技术，尤其涉及的是一种用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法。

背景技术

对于动态图像的分析以及最后识别运动目标，目前主要通过两个途径来实现。

一种途径是模仿人眼成像及识别物体的机理，让计算机从获得的二维连续图像序列中提炼出运动目标，并从中重构出三维物体的可视部分以达到识别物体的目的，虽然在这一方面的研究取得了一些进展，但是由于其它方面的研究滞后以及计算机的固有缺陷（例如，计算机***普遍地采用二维逻辑，而人眼成像及识别物体不仅仅是二维的），使得通过这一途径完全还原及识别运动目标的研究进展缓慢。

另一途径是图像法识别运动目标，图像法识别运动参数的基本原理是：将物体用成像头(红外或可见光等)摄入后形成的图像信号序列送入计算机，经过对图像的预处理、特征提取、目标识别后，在连续图像序列中进行特征点匹配，进而解出目标物体的运动参数，实现对目标物体的搜索、识别和跟踪。一旦完成对目标及其运动参数的识别就可以由伺服机构完成下一步的决策和处理。图像法识别是从输入图像和目标物体两个方面入手，通过对输入图像序列的处理，使其与目标样本库中的图像进行匹配，以达到识别目标的目的。

该方法也存在着缺陷，比如，样本库可能非常大，不利于实时跟踪和处理。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以立体识别、连接实时跟踪运动对象的用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法。

本发明的技术方案如下：一种用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法，包括如下步骤：A：采用一摄像机的一号镜头和二号镜头分别从不同的角度对监控的运动物体拍摄视频录像；B：根据拍摄的视频录像对运动物体和静态物体分别进行特征提取，其中，包括运动物体的大小、速度、运动方向和颜色，以及静态物体的地理位置、尺寸和颜色；C：根据视频录像输出一路视频流数据，并且，根据提取的特征输出一路特征数据。

应用于上述技术方案，所述的三维摄像方法中，步骤C之后，还执行步骤D：采用N个摄像机重复步骤A-C，其中N为大于1的自然数。

应用于各个上述技术方案，所述的三维摄像方法中，步骤D之后，还执行步骤E:将各摄像机输出的一路视频流数据和一路特征数据分别输出至一PC机中，使PC机对各数据进行对比分析，判断各摄像机拍摄的为同一运动物体，并画出该运动物体的移动路线。

应用于各个上述技术方案，所述的三维摄像方法中，在步骤A之前，还执行步骤A0：将各摄像机安装固定在一设定区域的不同地理位置。

应用于各个上述技术方案，所述的三维摄像方法中，步骤B中，具体是采用GPS/北斗芯片和方向传感器对运动物体进行特征提取。

应用于各个上述技术方案，所述的三维摄像方法中，步骤B中，具体是采用GPS/北斗芯片和指南针对运动物体进行特征提取

采用上述方案，本发明通过摄像机的一号镜头和二号镜头分别从不同的角度对运动物体进行拍摄视频录像，然后，再根据视频录像对运动物体和静态物体分别进行特征提取，如此，根据提取的特征即可以得到运动物体和静态物体的特征数据，以及根据拍摄的视频录像可以得到运动物体的视频流数据，如此，通过特征数据和视频流数据，即可以实现对运动物体的立体识别；通过多个摄像机可以组成一个连续覆盖的监控区域并对该区域的人或车辆实现连续自动跟踪，画出移动线路，即可以实现运动物体的连续跟踪。

附图说明

图1为发明的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本实施例提供了一种用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法，该三维摄像方法，主要通过摄像机设置的两个镜头来分别拍摄视频录像，然后根据视频录像，实现运动物体和静态物体的特征提取，通过对视频录像和提取特征进行分析，来实现运动物体的立体识别；并且，通过设置多台的摄像机连续拍摄，再通过PC机进行分析，可以实现运动物体的连续跟踪。

其中，如图1所示，三维摄像方法包括如下步骤：

首先，执行步骤A：即采用一摄像机的一号镜头和二号镜头分别对监控的运动物体拍摄视频录像，例如，将以摄像机安装固定在某一监控区域的监控点位置，然后通过摄像机上设置的一号镜头和二号镜头分别从不同的角度摄取运动物体的视频录像。

并且，一号镜头和二号镜头分别将拍摄的视频录像发送到摄像机内设置DSP，其中，DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件；如此，DSP对拍摄的视频录像分别进行处理。

然后，执行步骤B：即根据拍摄的视频录像对运动物体和静态物体分别进行特征提取，其中，是通过摄像机设置DSP对视频录像中的运动物体和静态物体分别进行特征提取，其中，包括运动物体的大小、速度、运动方向和颜色，以及包括静态物体的地理位置、尺寸和颜色。

DSP在进行分析时，主要是通过分析一号镜头和二号镜头不同角度拍摄的视频录像中的运动物体成像，可以确定运动物体的大小和颜色，以及静态物体的尺寸和颜色，并且，还可以在摄像机中设置GPS/北斗芯片和方向传感器，其中，方向传感器可以设置为指南针，GPS/北斗芯片和方向传感器分别与DSP连接，如此，通过GPS/北斗芯片与DSP，可以根据视频录像来计算得到运动物体的速度，以及静态物体的地理位置，并且，还通过方向传感器与DSP连接，可以得到运动物体的方向。

再然后，执行步骤C：即DSP根据视频录像输出一路视频流数据，并且，根据提取的特征输出一路特征数据，其中，通过DSP与外部的PC机连接，通过DSP将视频流数据和特制数据分别上传PC机中，又PC机经过处理显示，即可以实现运动物体的立体识别。

例如，运动对象为人时，通过对人体形态，身高，肥瘦、步态以及脸部特征进行提取，从多角度对运动对象实施特征归纳，从而为后续工作提供条件，又如，运动对象为车辆时，则对其形状、车辆号牌予以提取，得到车的品牌、颜色、特征、车牌号码等形状特征，如此，通过提取的形状特征对其进行立体识别。

又如，在步骤C之后，还执行步骤D：采用N个摄像机重复步骤A-C，即在一个摄像机，例如，可以将各摄像机安装在不同的地理位置，然后通过不同地理位置的摄像机分别通过其设置的一号镜头和二号镜头从不同的角度去拍摄运动物体的视频录像，然后通过对应摄像机设置的DSP、GPS/北斗芯片、以及方向传感器根据视频录像提取运动物体和静态物体的特征，其中，N为大于1的自然数，在现实中，可以根据实际情况来设置摄像机的数量，例如，可以设置三台、六台等。

或者，在步骤D之后，还执行步骤E，即在N台摄像机拍摄视频录像并提取特征后，每一台摄像机均输出的一路视频流数据和一路特征数据分别输出至一PC机中，即有N路视频流数据和N路特征数据输出至同一PC机中，如此，PC机对各路数据进行对比分析，当提取的运动物体的特征数据为一致时，即可以判断N台摄像机拍摄的为同一运动物体，如此，根据各视频中运动物体的速度和方向，即可以画出该运动物体的移动路线。

例如，以人为例，在第一台摄像机发现移动的人之后，会按照其运动方向和速度画出其行走路线，当第二台摄像机上发现人时，则两个摄像机发现的人的位置将是重合的，并且，大小、颜色等特征相同，于是可以确定为同一个人，于是第一台摄像机将对该人的监视转移到第二台摄像机上。

如果第一台摄像机、第二台摄像机图像不连续，中间有空档，则根据该人的运动速度和方向，按照惯性测算出其进入第二台摄像机的时间和方位，当这个时候确实在第二台摄像机里的对应位置出现了人，并且，大小、颜色等形状特征相同，则可以判定该人与一号摄像机为同一人，于是转为第二台摄像机监视。

或者，在步骤A之前，还执行步骤A0：将各摄像机安装固定在一设定区域的不同地理位置，即可以通过预先预测运动物体的运动区域，然后，在该区域安装多台摄像机，通过多台摄像机分别与PC机连接，例如，通过多个摄像机可以组成一个连续覆盖的监控区域并对该区域的人或车辆实现连续自动跟踪，画出移动线路。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于立体识别和连续跟踪的三维摄像方法，其特征在于，包括如下步骤：

A：采用一摄像机的一号镜头和二号镜头分别从不同的角度对监控的运动物体拍摄视频录像；

B：根据拍摄的视频录像对运动物体和静态物体分别进行特征提取，其中，包括运动物体的大小、速度、运动方向和颜色，以及静态物体的地理位置、尺寸和颜色；

C：根据视频录像输出一路视频流数据，并且，根据提取的特征输出一路特征数据。

2.根据权利要求1所述的三维摄像方法，其特征在于，步骤C之后，还执行步骤D：采用N个摄像机重复步骤A-C，其中N为大于1的自然数。

3.根据权利要求2所述的三维摄像方法，其特征在于，步骤D之后，还执行步骤E:将各摄像机输出的一路视频流数据和一路特征数据分别输出至同一PC机中，使PC机对各数据进行对比分析，判断各摄像机拍摄的为同一运动物体，并画出该运动物体的移动路线。

4.根据权利要求3所述的三维摄像方法，其特征在于，在步骤A之前，还执行步骤A0：将各摄像机安装固定在一设定区域的不同地理位置。

5.根据权利要求1所述的三维摄像方法，其特征在于，步骤B中，具体是采用GPS/北斗芯片和方向传感器对运动物体进行特征提取。

6.根据权利要求5所述的三维摄像方法，其特征在于，步骤B中，具体是采用GPS/北斗芯片和指南针对运动物体进行特征提取。