[发明专利]一种基于构造平面的单幅图像人体身高测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像测量技术领域，具体涉及一种基于构造平面的单幅图像人体身高测量方法。

背景技术

空间物理量(包括距离、角度、方位)的测量在许多领域中都有着广泛的应用，比如交通事故、刑事犯罪现场以及建筑物和室内场景等，都需要进行大量的测量工作。基于图像的测量技术是从计算机视觉领域中发展起来的新型非接触测量技术，它是一种把图像当作检测和传递信息的手段或载体而加以利用的测量方法，通过提取图像的特征信号，最终从图像中获取被测对象的实际信息。基于图像的测量技术具有高精度、稳定性好、非接触性测量等特点，若再结合图像处理技术，可构成自动化、智能化程度较高的实用在线测量系统。目前，从视频图像中根据人的特征，如人脸、衣服颜色、发型等，进行人的识别已经受到了广泛关注。人体高度作为人的重要特征之一，利用图像测量技术对其进行测量在某些应用场合具有十分重要的意义。

基于图像的测量主要有两类，一类是应用双目视觉从两幅或多幅图像重建出三维场景结构进行测量，这种方法涉及匹配和摄像机标定问题，因而测量精度受到影响。另外一种方法是直接应用未标定的单幅图像进行测量。与经典的基于立体视觉的方法相比，这种不仅避免了图像匹配问题，而且在测量前不需要对摄像机定标，这使整个测量过程更方便。因此基于单幅图像测量是计算机辅助测量领域的一个重要发展方向。由于一幅图像不能提供足够的三维信息，所以必须提供空间场景中点，直线等的已知信息。通常，需要在被测量场景中放置一个几何信息精确已知的平面模板，如棋盘格模板。但是在这种方法中，根据不同的拍摄场景和对象需要选择平面模板的合适位置及其大小，这给测量带来不便，并且对测量精度造成影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于构造平面的单幅图像人体身高测量方法，使得能够方便地、准确地测量图像中人体的高度。

为了实现发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于构造平面的单幅图像人体身高测量方法，包括：

在摄像机拍摄场景中任意布置四个或四个以上等高度标杆；

从拍摄图像中提取各个标杆的两个端点，利用所得到的各标杆的上端点构造一平面，由于各标杆高度相同且都垂直于地面，因此该平面与地面平行，将其称为构造平面，利用图像中各个标杆端点的坐标信息计算反映构造平面与地平面映射关系的单应性矩阵H。标杆上端点m_i(x_i，y_i，1)与下端点n_i(u_i，v_i，1)(0＜i＜N，N为标杆数量)之间的映射关系可由单应性矩阵H表示为：