一种基于多类型相机的目标定位方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115052109A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210977659.7(22)申请日2022.08.16(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人陈振和海渔刘向东徐佳伟(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师韩雪梅(51)Int.Cl.H04N5/232(2006.01)G08B13/196(2006.01)G06T7/90(2017.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种基于多类型相机的目标定位方法及系统(57)摘要本发明公开了一种基于多类型相机的目标定位方法及系统，涉及视频监控和机器人视觉领域，该方法包括当周界入侵检测系统检测到入侵目标时，获取入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标，并基于此齐次坐标，以及固定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的变换矩阵，计算挂轨式巡逻机器人的移动距离和云台相机的旋转角度，当到达所需位置时，基于固定式监控相机拍摄的入侵目标图像和云台相机拍摄的入侵目标图像，确定在云台相机下的入侵目标位置，进而调整挂轨式巡逻机器人的移动距离和云台相机的旋转角度，以得到在云台相机下的最佳入侵目标位置。本发明能够保证云台相机与固定式监控摄像头存在重叠视域，实现多类型相机的目标定位。CN115052109ACN115052109A权利要求书1/3页1.一种基于多类型相机的目标定位方法，其特征在于，包括：当周界入侵检测系统检测到入侵目标时，获取所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标；所述固定式监控相机安装在立柱的顶端；挂轨式巡逻机器人安装在垂直于所述立柱的轨道上；所述挂轨式巡逻机器人下部装有云台相机；根据所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标，以及固定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的变换矩阵，计算所述挂轨式巡逻机器人的移动距离和所述云台相机的旋转角度；当所述挂轨式巡逻机器人移动至第一指定位置且所述云台相机按照旋转至第二指定位置时，获取所述云台相机拍摄的入侵目标图像；所述第一指定位置为所述挂轨式巡逻机器人按照所述移动距离移动后所在的位置；所述第二指定位置为所述云台相机按照所述旋转角度旋转后所在的位置；基于所述固定式监控相机拍摄的入侵目标图像和所述云台相机拍摄的入侵目标图像，确定在所述云台相机下的入侵目标位置，并基于所述云台相机下的入侵目标位置，调整所述挂轨式巡逻机器人的移动距离和所述云台相机的旋转角度，以得到在所述云台相机下的最佳入侵目标位置。2.根据权利要求1所述的一种基于多类型相机的目标定位方法，其特征在于，所述当周界入侵检测系统检测到入侵目标时，获取所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标，具体包括：当周界入侵检测系统检测到入侵目标时，通过对比入侵目标尺寸和知识库中样本目标的典型尺寸，确定入侵目标类型信息，估算出所述入侵目标与固定式监控相机的距离，进而确定所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标。3.根据权利要求1所述的一种基于多类型相机的目标定位方法，其特征在于，所述根据所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标，以及固定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的变换矩阵，计算所述挂轨式巡逻机器人的移动距离和所述云台相机的旋转角度，具体包括：根据所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标，确定所述入侵目标在固定式监控相机像素坐标系下的齐次坐标；确定所述挂轨式巡逻机器人与所述入侵目标的目标直线距离；基于所述目标直线距离、所述入侵目标在固定式监控相机像素坐标系下的齐次坐标、以及固定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的变换矩阵，计算所述挂轨式巡逻机器人的移动距离和所述云台相机的旋转角度。4.根据权利要求3所述的一种基于多类型相机的目标定位方法，其特征在于，t时刻所述固定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的变换矩阵为：；其中，为固定式监控相机坐标系到轨道坐标系的旋转平移矩阵；为t时刻固2CN115052109A权利要求书2/3页定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的旋转平移矩阵；为挂轨式巡逻机器人的移动距离；为所述云台相机相对于轨道坐标系x轴的旋转角度；为所述云台相机相对于轨道坐标系y轴的旋转角度。5.根据权利要求2所述的一种基于多类型相机的目标定位方法，其特征在于，所述基于所述固定式监控相机拍摄的入侵目标图像和所述云台相机拍摄的入侵目标图像，确定在所述云台相机下的入侵目标位置，具体包括：基于所述固定式监控相机拍摄的入侵目标图像和所述入侵目标类型信息，确定入侵目标颜色特征直方图模型和背景颜色特征直方图模型；基于入侵目标颜色特征直方图模型和背景颜色特征直方图模型，对所述云台相机拍摄的入侵目标图像进行区域，确定掩膜图；基于所述掩