基于機(jī)器人全方位視覺運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器人全方位視覺運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤的方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]客觀世界70%的信息是人類通過視覺感知器官眼睛獲得，這種視覺信息人類主要通過圖像的信息形式得到。目前計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)主要是通過傳統(tǒng)的視覺傳感器來獲取環(huán)境信息，然而傳統(tǒng)的視覺傳感器的視場(chǎng)范圍小，視場(chǎng)角大多在50°范圍內(nèi)，獲取的局部信息有限，導(dǎo)致系統(tǒng)盲區(qū)較大，限制了計(jì)算機(jī)視覺的應(yīng)用范圍，全方位視覺傳感器因一次性獲取的圖像在水平方向360°、垂直方向120°范圍內(nèi)的場(chǎng)景圖像的優(yōu)點(diǎn)，成為近年來世界范圍內(nèi)的研宄熱點(diǎn)，全方位視覺技術(shù)在安防監(jiān)控、管道探測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、車載巡檢、飛行器制導(dǎo)及空間機(jī)器人等方面都有直接或潛在的應(yīng)用前景。尤其全方位視覺系統(tǒng)在反恐裝甲車中有重要應(yīng)用。采用全方位視覺感知系統(tǒng)觀察裝甲車周圍的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤。
[0003]運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的核心，是一項(xiàng)融合圖像處理、模型識(shí)別、人工智能、自動(dòng)控制等不同領(lǐng)域先進(jìn)成果的高技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人和智能化武器的關(guān)鍵技術(shù)之一，在軍事、航天、監(jiān)控、生物醫(yī)學(xué)和機(jī)器人技術(shù)等多種領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，視頻監(jiān)控一直是計(jì)算機(jī)視覺的研宄熱點(diǎn)，監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤是重中之重，檢測(cè)到目標(biāo)后才能做下一步處理，通過全方位視覺傳感器采集到的圖像然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤，將得到廣泛的推廣。
[0004]視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，因獲取圖像序列的設(shè)備，大多是攝像機(jī)，根據(jù)它是否運(yùn)動(dòng)，把運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤分為靜態(tài)背景下和動(dòng)態(tài)背景下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)兩類。
[0005]因環(huán)境中目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，實(shí)際在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤的過程中存在很多困難，例如，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡是否復(fù)雜，目標(biāo)是否有形狀變化，背景的顏色和目標(biāo)顏色是否相近，背景中物體是否存在運(yùn)動(dòng)，光線變化是否強(qiáng)烈，陰影是否遮擋運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和目標(biāo)間是否相互遮擋，目標(biāo)的特征是否容易選取，這些都將是多視頻序列中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤帶來的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于機(jī)器人全方位視覺運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤的方法，它便于快速對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與跟蹤，定位準(zhǔn)確、方便，提高效率，安全性高。
[0007]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案:它的方法為:
[0008]步驟一:圖像的采集與分析:
[0009](1.1)、采用攝像頭進(jìn)行采集圖像，將采集的圖形進(jìn)行拼圖后得到全方位圖像；
[0010](1.2)、對(duì)全方位圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，采用光學(xué)成像原理進(jìn)行分析；分析后檢測(cè)圖像是否完整；
[0011](1.3)、對(duì)全方位圖像進(jìn)行聲波探測(cè)，并形成聲波圖形；
[0012]步驟二:運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè):
[0013](2.1)、采用幀間差分法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)，檢測(cè)后通過光流法對(duì)圖像的序列進(jìn)行分析；
[0014](2.2)、將上述(2.1)中的兩種檢測(cè)圖片進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比出不完整數(shù)據(jù)；
[0015](2.3)、采用混合高斯模型將不完整數(shù)據(jù)構(gòu)建成完整數(shù)據(jù)；并通過混合高斯模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)；
[0016]步驟三:運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤:
[0017](3.1)、建立目標(biāo)參照物，通過參照物進(jìn)行目標(biāo)跟蹤檢測(cè)，并對(duì)目標(biāo)顏色進(jìn)行過濾；
[0018](3.2)、對(duì)跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行定位處理，計(jì)算出定位目標(biāo)的序列。
[0019]本發(fā)明具有如下有益效果:便于快速對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與跟蹤，定位準(zhǔn)確、方便，提高效率，安全性高。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]本【具體實(shí)施方式】采用如下技術(shù)方案:它的方法為:
[0021]步驟一:圖像的采集與分析:
[0022](1.1)、采用攝像頭進(jìn)行采集圖像，將采集的圖形進(jìn)行拼圖后得到全方位圖像；
[0023](1.2)、對(duì)全方位圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，采用光學(xué)成像原理進(jìn)行分析；分析后檢測(cè)圖像是否完整；
[0024](1.3)、對(duì)全方位圖像進(jìn)行聲波探測(cè)，并形成聲波圖形；
[0025]步驟二:運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè):
[0026](2.1)、采用幀間差分法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)，檢測(cè)后通過光流法對(duì)圖像的序列進(jìn)行分析；
[0027](2.2)、將上述(2.1)中的兩種檢測(cè)圖片進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比出不完整數(shù)據(jù)；
[0028](2.3)、采用混合高斯模型將不完整數(shù)據(jù)構(gòu)建成完整數(shù)據(jù)；并通過混合高斯模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)；
[0029]步驟三:運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤:
[0030](3.1)、建立目標(biāo)參照物，通過參照物進(jìn)行目標(biāo)跟蹤檢測(cè)，并對(duì)目標(biāo)顏色進(jìn)行過濾；
[0031](3.2)、對(duì)跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行定位處理，計(jì)算出定位目標(biāo)的序列。
[0032]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于機(jī)器人全方位視覺運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤的方法，其特征在于它的方法為: 步驟一:圖像的采集與分析: (1.1)、采用攝像頭進(jìn)行采集圖像，將采集的圖形進(jìn)行拼圖后得到全方位圖像； (1.2)、對(duì)全方位圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，采用光學(xué)成像原理進(jìn)行分析；分析后檢測(cè)圖像是否完整； (1.3)、對(duì)全方位圖像進(jìn)行聲波探測(cè)，并形成聲波圖形； 步驟二:運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè): (2.1)、采用幀間差分法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)，檢測(cè)后通過光流法對(duì)圖像的序列進(jìn)行分析； (2.2)、將上述(2.1)中的兩種檢測(cè)圖片進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比出不完整數(shù)據(jù)； (2.3)、采用混合高斯模型將不完整數(shù)據(jù)構(gòu)建成完整數(shù)據(jù)；并通過混合高斯模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)； 步驟三:運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤: (3.1)、建立目標(biāo)參照物，通過參照物進(jìn)行目標(biāo)跟蹤檢測(cè)，并對(duì)目標(biāo)顏色進(jìn)行過濾； (3.2)、對(duì)跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行定位處理，計(jì)算出定位目標(biāo)的序列。
【專利摘要】基于機(jī)器人全方位視覺運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤的方法，它涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域；它的方法為：步驟一：圖像的采集與分析；步驟二：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)：(2.1)、采用幀間差分法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)，檢測(cè)后通過光流法對(duì)圖像的序列進(jìn)行分析；(2.2)、將上述(2.1)中的兩種檢測(cè)圖片進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比出不完整數(shù)據(jù)；(2.3)、采用混合高斯模型將不完整數(shù)據(jù)構(gòu)建成完整數(shù)據(jù)；并通過混合高斯模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)；步驟三：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤：(3.1)、建立目標(biāo)參照物，通過參照物進(jìn)行目標(biāo)跟蹤檢測(cè)，并對(duì)目標(biāo)顏色進(jìn)行過濾；(3.2)、對(duì)跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行定位處理，計(jì)算出定位目標(biāo)的序列；它便于快速對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與跟蹤，定位準(zhǔn)確、方便，提高效率，安全性高。
【IPC分類】G06T7/20, G06T7/00
【公開號(hào)】CN104933732
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510249165
【發(fā)明人】蔣霞, 傅濤, 朱平
【申請(qǐng)人】南京立坤智能技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日