一种基于三维模型与图像匹配的车辆识别系统及其方法

摘要

本发明提供一种基于三维模型与图像匹配的车辆识别系统及识别方法，通过在线算法对于实时视频中指定物体进行初步检测定位，并利用离线算法对检测结果进行更加精确的分析与检测。本发明是通过车辆的三维模型，在特定的视角将其转化为带有物体结构信息的二维图像，并与在线算法所提供的待检图像进行匹配检测，同时对于成功的匹配结果，可以提供其结构信息的车辆识别方法，保证在线车辆检测结果的高正确性；另一方面，克服离线车辆检测方法复杂，无法在实时系统中应用的缺点，把两者结合起来形成算法的互补，则可以达到获得实时精确检测结果的目的。

主权项

一种基于三维模型与图像匹配的车辆识别系统，其特征在于：包括：在线处理主机、离线处理主机、摄像头这些硬件设备以及运行在在线处理主机上的图像采集模块、在线处理模块、运行在离线处理主机上的离线处理模块三个软件模块；图像采集模块通过摄像头采集车辆监控区域的实时图像数据，供在线处理模块分析；在线处理模块对图像采集模块所采集到的图像进行快速检测，定位其中所包含的车辆物体，并将检测结果提供给离线处理模块；离线处理模块对在线处理模块的检测结果做更加精确的分析与检测，最后将结果反馈给用户；其中，所述在线处理主机是该系统的核心部件之一，它同时和摄像头相连以及离线处理主机相连；另外，本系统的图像采集模块、在线处理模块也是运行于在线处理主机之上；所述离线处理主机是该系统的核心部件之一，它同时和在线处理主机相连；另外，本系统的离线处理模块也是运行于离线处理主机之上；所述摄像头是本系统图像数据的采集装置，拍摄区域为车辆监控区域，它把采集到的图像数据以帧为单位传给在线处理主机，作为在线处理主机进行在线处理的数据来源；其中，在线目标检测通过在线目标检测模块检测，在线目标检测模块工作流程如下：步骤4‑1，检测车辆，利用车辆分类器中的特征数据与图像中的待检测区域进行特征匹配；步骤4‑2，若存在车辆，则跳到步骤5‑3；否则，在线目标检测过程结束；步骤4‑3，根据检测结果，计算车辆的大小与坐标；其中，离线目标检测通过离线目标检测模块检测，离线目标检测模块工作流程如下：步骤5‑1，生成二维图像，根据传入的参数以及待检测图像，将三维模型在特定的视角转化为带有物体结构信息的二维图像；步骤5‑2，检测车辆，利用步骤5‑1生成的二维图像作为分类器与待检图像中的待检测区域进行特征匹配；步骤5‑3，若存在车辆，则跳到步骤5‑4；否则，离线目标检测过程结束；步骤5‑4，获取车辆的结构信息，根据二维图像中的物体结构信息，对待检图像的结构进行标定；步骤5‑5，输出结果，将检测结果和结构信息输出给用户。