一种运动目标三维尺寸检测系统及其方法.pdf

本发明公开了一种运动目标三维尺寸检测系统,包括图像获取模块、运动目标检测模块、运动目标坐标转换模块、信息映射模块。此外，本发明还公开了一种运动目标三维尺寸检测方法，包括图像获取步骤、运动目标检测步骤、运动目标坐标信息转换步骤、信息映射步骤。本发明提出的运动目标三维尺寸检测系统及方法，可检测到运动目标的二维坐标，并转换成三维坐标，进而根据三维坐标确定目标实际尺寸，获取其实际空间位置、面积、速度等信息，实现了对视频中人员和车辆等目标的智能识别，跟踪和行为分析，实现了监控区域和视频更为直观和立体的视觉效果，并提高了检测精确度，增强了用户与系统交互的友好性和便捷性。

权利要求书
1.  一种运动目标三维尺寸检测系统，其特征在于，包括：
图像获取模块,用以获取设定监控区域的图像或视频信息；
运动目标检测模块,用以检测获取的图像或视频信息中的运动目标二维信息；
运动目标坐标转换模块,用以将运动目标的二维信息转换成三维信息；
信息映射模块，用以将运动目标的三维信息实时显示在监控显示屏上。

2.  根据权利要求1所述运动目标三维尺寸检测系统，其特征在于所述图像获取模块采用混合高斯模型，对监控摄像机视频图像进行背景建模，实现背景和前景分离。

3.  根据权利要求1所述运动目标三维尺寸检测系统，其特征在于所述的运动目标坐标信息转换模块包含运动目标三维校准装置。

4.  根据权利要求3所述运动目标三维尺寸检测系统，其特征在于所述运动目标三维校准装置包含三维对象数据库模块，三维空间管理模块，三维图像标定模块。

5.  一种运动目标三维尺寸检测方法,其特征在于，包括：
图像获取步骤；
运动目标检测步骤；
运动目标坐标信息转换步骤；
信息映射步骤。

6.  根据权利要求5所述运动目标三维尺寸检测方法，其特征在于所述运动目标检测流程包括：检测原始视频是否存在运动目标，如果原始视频中没有检测到运动目标，则继续对新的原始视频进行检测，如果存在运动目标，则根据图像目标提取运动目标，如果检测完当前帧，则结束检测。

7.  根据权利要求6所述运动目标三维尺寸检测方法，其特征在于如果检测到存在运动的目标和物体，再根据灰度、边缘、纹理等二维图像特征将运动的目标和物体进一步分割为若干独立目标，并从中检测出运动目标的二维信息。

8.  根据权利要求5所述运动目标三维尺寸检测方法，其特征在于所述运动目标坐标信息转换模块将获取的运动目标二维坐标信息，通过分析计算转换成三维坐标。

9.  根据权利要求8所述运动目标三维尺寸检测方法，其特征在于所述运动目标二维坐标信息转换为三维坐标的过程为：获取运动目标二维坐标信息，将三维对象数据库模块中的数据与运动目标进行匹配，如果匹配不吻合，通过三维空间管理模块进行三维模型参数调整，直至三维模型参数与运动目标吻合为止，匹配完成后，三维图像标定模块对运动目标图像和三维参数进行标定。

说明书一种运动目标三维尺寸检测系统及其方法
技术领域
本发明属于视频监控技术领域，涉及一种运动目标三维尺寸检测系统；同时，本发明还涉及一种运动目标三维尺寸检测方法。
背景技术
现有监控系统对运动目标的检测，仅能获得目标在摄像机投影平面的二维信息以及目标在投影平面上的大小，检测出的目标信息实际是目标在摄像机投影面的二维信息，而非三维空间中的目标本身。
由于单靠摄像机画面中的二维信息，无法确定目标实际尺寸大小，从而无法实现与实际空间位置信息进行比较判断。
为了提高视频监控的监测精度，需要设计出一种新的运动目标位置检测系统，以便检测到运动目标的三维尺寸，从而增强用户空间位置意识、辅助用户应急决策。
发明内容
本发明的目的就是针对上述的不足，建成一种运动目标三维尺寸检测系统，并充分运用该系统将运动目标实际大小尺寸、面积、速度等信息进行标定，并实时显示在监控画面中，从而提高了检测精确度。
本发明采用的运动目标三维尺寸检测系统，技术方案如下：
一种运动目标三维尺寸检测系统，其特征在于，所述系统包括：图像获取模块、运动目标检测模块、运动目标坐标信息转换模块、信息映射模块。
所述图像获取模块用以获取设定监控区域的图像或视频信息；
所述运动目标检测模块用以检测获取的图像或视频信息，判断是否存在运动目标；如果存在运动目标，检出运动目标的二维信息；
所述运动目标坐标信息转换模块是指当存在运动目标时，将运动目标的二维信息转换成三维信息；
所述信息映射模块是指将运动目标的三维信息实时显示在监控显示屏上。
本发明还提供了一种运用上述运动目标三维尺寸检测系统进行检测的方法，技术方案如下：
图像获得模块采用背景和前景分离技术，用以获取设定监控区域的图像或视频信息，如果出现运动目标，那么运动目标检测模块将及时检出运动目标的二维信息。针对运动目标的二维信息，运动目标坐标信息转换模块将运动目标的二维信息转换成三维信息。在获取运动目标的三维信息后，信息映射模块将该三维信息实时显示在监控显示屏。
本发明的有益效果在于：本发明提出的运动目标三维尺寸检测系统及方法，可检测到运动目标的二维坐标，并转换成三维坐标，进而根据三维坐标确定目标实际尺寸，获取其实际空间位置、面积、速度等信息，实现了对视频中人员和车辆等目标的智能识别，跟踪和行为分析，实现了监控区域和视频更为直观和立体的视觉效果，并提高了检测精确度，增强了用户与系统交互的友好性和便捷性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明运动目标三维尺寸检测系统的组成示意图。
图2为本发明运动目标三维校准装置的组成示意图。
图3为本发明运动目标三维尺寸检测方法的流程图。
图4为本发明运动目标检测流程图。
图5为本发明运动目标三维校准方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种运动目标三维尺寸检测系统及其方法的具体实施方式进行说明。
本发明实施例提供的一种运动目标三维尺寸检测系统，如图1所示，具体包括如下几个模块：
图像获取模块101、运动目标检测模块102、运动目标坐标信息转换模块103、信息映射模块104。
所述图像获取模块101用以获取设定监控区域的图像或视频信息；
所述运动目标检测模块102用以检测获取的图像或视频信息，判断是否存在运动目标；如果存在运动目标，检出运动目标的二维信息；
所述运动目标坐标信息转换模块103是指当存在运动目标时，将运动目标的二维信息转换成三维信息；
所述信息映射模块104是指将运动目标的三维信息实时显示在监控显示屏上。
进一步地，上述图像获取模块101采用混合高斯模型，对监控摄像机视频图像进行背景建模，实现背景和前景分离，达到对运动目标的检测；同时可以根据光线或者视频图像中的景物的变化，实时对背景图像进行更新，以便更加准确的提取出运动目标。
进一步地，上述运动目标检测模块102判断图像获取模块101获取的视频图像与背景图像相比，判断是否存在相对运动的目标和物体。如果存在运动的目标和物体，再根据灰度、边缘、纹理等二维图像特征将运动的目标和物体进一步分割为若干独立目标，从而实现实时检测出运动目标的二维信息。
进一步地，上述运动目标坐标信息转换模块103将运动目标检测模块102获得的运动目标和物体的二维信息，通过结合安装的监控摄像机的离地高度、倾斜角度、垂直视野角度，并结合预设的三维数据进行校准，从而实现实时检测出运动目标的三维信息。
进一步地，上述运动目标坐标信息转换模块103，包含运动目标三维校准装置。
进一步地，上述运动目标三维校准装置如图2所示，包含三维对象数据库模块201，三维空间管理模块202，三维图像标定模块203。
进一步地，所述三维对象数据库模块201，存储不同种类对象三维数据，用于构建运动目标在三维空间的数据信息。
进一步地，所述三维空间管理模块202，用于生成运动目标三维数据，将运动目标二维坐标转换成三维坐标。
进一步地，所述三维图像标定模块203，用于标定运动目标的三维图像。
进一步地，上述信息映射模块104将运动目标坐标信息转换模块103获得的运动目标的三维信息，基于有线网络或无线网路传输，实时显示在监控显示屏上。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种运动目标三维尺寸检测方法，如图3所示，具体包含如下步骤：
【步骤S501】：图像获取步骤
图像获取模块101获取设定监控区域的图像或视频信息。通常，获取的是视频信息，当然，也可以分别获取短时间间隔的图像信息。
【步骤S502】：运动目标检测步骤
目标检测模块102对获取的图像或视频信息进行分析，判断是否存在运动目标和物体。
进一步地，上述步骤S502的运动目标检测流程如图4所示，具体流程如下：
检测原始视频是否存在运动目标，如果原始视频中没有检测到运动目标，则继续对新的原始视频进行检测。如果存在运动目标，则根据图像目标提取运动目标，如果检测完当前帧，则结束检测。
进一步地，上述步骤S502，如果检测到存在运动的目标和物体，再根据灰度、边缘、纹理等二维图像特征将运动的目标和物体进一步分割为若干独立目标，并从中检测出运动目标的二维信息。
【步骤S503】：运动目标坐标信息转换步骤
运动目标坐标信息转换模块103将获取的运动目标二维坐标信息，通过分析计算转换成三维坐标。
进一步地，上述步骤S503的运动目标二维坐标信息转换为三维坐标的过程如图5所示,具体如下：
获取运动目标二维坐标信息，将三维对象数据库模块201中的数据与运动目标进行匹配，如果匹配不吻合，通过三维空间管理模块202进行三维模型参数调整，直至三维模型参数与运动目标吻合为止。匹配完成后，三维图像标定成模块203对运动目标图像和三维参数进行标定。
【步骤S504】：信息映射步骤
信息映射模块104将运动目标的三维信息，基于有线网络或无线网路传输，实时显示在监控显示屏上。
综上所述，本发明提出的运动目标三维尺寸检测系统及方法，可检测到运动目标的三维坐标，进而根据三维坐标确定目标实际尺寸，获取其实际空间位置信息，提高检测精确度。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。