[发明专利]一种基于单目视觉技术的动态点目标运动轨迹测算方法

权利要求书

1.一种基于单目视觉技术的动态目标运动轨迹测算方法，其特征在于，在程序中将摄像 机的数学模型抽象为由采光点2、光轴7和感光器件1d所组成的针孔模型；在感光器件1d 所在平面上建立成像平面坐标系，并根据小孔成像原理实现由物点4到像点5a和由矩形幕布 3上36个矩形区域到图像中诸四边形的虚拟拍摄；通过多次虚拟拍摄试验合理设置矩形幕布 3上的区域分布，从而获得矩形幕布3上物点与实际拍摄图像中像点的一一映射关系。

2.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉技术的动态目标运动轨迹测算方法，其特征 在于，在设定好摄像机镜头采光点2的位置、摄像头光轴三个扭转角度(水平方位角α、垂 直俯仰角β及轴向旋转角γ)的基础上，获取感光器件1d在世界坐标系中坐标的表示方法； 世界坐标系以镜头采光点2为原点建立，在该坐标系中，摄像机光轴7与y坐标轴重合，作 为初始拍摄方向；感光器件1a与xOz面平行，且其四条边分别与x轴、z轴平行；对矩形幕 布3进行拍摄时，其在世界坐标系中的位置将随镜头采光点2的位置确定而确定；光轴7的 拍摄方向一旦确定，其与初始拍摄方向之间的偏角也可由前面提到的三个扭转角度(水平方 位角α、垂直俯仰角β及轴向旋转角γ)定量标定。

3.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉技术的动态目标运动轨迹测算方法，其特征 在于，矩形幕布3上分布的49个点中每4个组成一个标准的矩形区域(共组成36个)，其中， |A₁A₁₂|、|A₁₂A₁₃|、|A₁₃A₁₄|、|A₁₄A₁₅|、|A₁₅A₁₆|、|A₁₆A₂|的比值可调，|A₁A₂₁|、|A₂₁A₃₁|、|A₃₁A₄₁|、 |A₄₁A₅₁|、|A₅₁A₆₁|、|A₆₁A₄|的比值可调；当以上两组比值设置恰当时，矩形幕布3上各矩形 区域的长宽比值将各不相同，且无论摄像头光轴7与幕布平面的夹角为何值(夹角变动范围 根据实际工程背景可能有一定限制)，幕布图像上每个不规则四边形区域(如图6所示，为原 幕布上相应矩形区域的像)的长宽比值将保持不同，以此建立幕布图像中不规则四边形区域 (像)与原幕布上矩形区域(物)的一一映射。

4.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉技术的动态目标运动轨迹测算方法，其特征 在于，当感官器件1d所形成图像中仅包含矩形幕布部分区域的像时，程序中依然形成所有 36个矩形区域的完整的像。