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申请/专利权人：零八一电子集团有限公司

摘要：本发明公开的一种地面栅格占有概率目标轨迹方法，属于图像处理技术领域。本发明通过下述技术方案实现：多PTZ相机目标定位模块根据目标单应性矩阵在图像中目标投影矩形坐标和当前图像的分割轮廓结果进行匹配计算，计算每一个目标投影矩形与目标分割轮廓结果之间的相对熵，相对熵最小时目标所在地面栅格的占有概率最大，即为目标所在位置进而转换为场景实际位置；地平面轨迹生成模块完成多PTZ相机图像序列中每一帧图像多PTZ相机目标定位后，采用卡尔曼滤波器将相机每一帧定位结果在场景地平面下生成轨迹，得到目标在场景地平面下的运动轨迹。

主权项：1.一种地面栅格占有概率目标轨迹方法，其特征在于，包括如下步骤：基于多PTZ相机的视频数据构建数据处理模块，目标检测分割模块，多PTZ相机目标定位模块和相机轨迹生成模块；PTZ相机采集目标运动视频流，对场景进行初始化图像采集，获得标定点的像素坐标，数据管理模块根据目标在大场景中的运动，对PTZ相机进行初始化参数和数据管理，以及PTZ相机当前初始化状态的方位角、俯仰角和焦距，为PTZ相机输入标定场景图像以及标定点的真实场景坐标，以及每次PTZ相机转动后对PTZ相机的参数和图像进行存储管理，保证多PTZ相机的参数和图像在时间上对每一组数据进行时间、空间配准；数据管理模块采集获得标定点的像素坐标，根据实际地面点X，利用6组标定点H0求出像素坐标点x＝H0X,得到表示相机转动前后图像之间的映射关系H计算公式：其中，K表示相机内参矩阵，R是t0到t1时刻的相机旋转；t1时刻相机旋转角度θ后，相机水平旋转角度θ后的旋转矩阵Rθ，水平旋转沿着Y轴旋转，旋转矩阵为绕X和Z轴旋转依此类推，相机转动前后图像之间的映射关系H计算为：关于相机旋转前后图像中，地面同一点X1在图像中的像素点表示为：对上式进行变形得到：实际地面坐标X1＝H1-1x1＝H2-1x2；其中，x1,x2分别为相机旋转前后图像中的像素点坐标，H1,H2分别是相机旋转前后地面与图像之间的单应性矩阵；目标检测分割模块对单PTZ相机目标进行检测分割，采用全卷积特征MaskR-CNN网络粒度检测算法方法对PTZ相机在每个状态拍摄图像进行目标检测和分割，得到目标的分割轮廓结果，完成M个PTZ相机拍摄图像的目标检测和分割，根据M个PTZ相机的单应性矩阵计算得到目标在图像中的目标投影矩形像素坐标，作为后续目标定位的输入；数据管理模块根据PTZ相机更新后的参数计算得到当前状态下相机与场景下的单应性矩阵映射，将实际运动目标按照线性比例关系计算其在图像平面中的坐标，并将矩形框的左上、右下坐标作为输入参数，根据PTZ相机对应单应性矩阵求解地面栅格离散目标投影矩形，快速计算地面栅格占有概率中的输入矩形框，计算得到目标投影矩形；多PTZ相机目标定位模块对多PTZ相机的目标定位，多PTZ相机目标定位模块采用地面栅格算法根据目标单应性矩阵在图像中的目标投影矩形坐标和当前图像的分割轮廓结果进行匹配计算，计算每一个目标投影矩形与目标的分割轮廓结果之间的相对熵，计算出目标在地面栅格中每一格的占有概率，将转换占有概率最大栅格位置输出为目标在真实场景下的实际位置；相机轨迹生成模块完成多PTZ相机图像序列中的每一帧图像多PTZ相机目标定位，采用卡尔曼滤波器将相机每一帧定位结果在场景地平面下生成轨迹，得到目标在场景地平面下的轨迹。

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