基于视差的鱼类运动三维轨迹跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于视差的鱼类运动三维轨迹跟踪方法，其内容是首先对输入的两摄像头采集图像进行直方图均衡化和差分运算，得到图像中的鱼体运动区域，依据运动区域的灰度信息，快速有效地从原图像中提取出鱼体的轮廓；其次，利用质心跟踪算法从轮廓图像中自动抽取其形心；再把两个质心利用视差法进行三维重建；最后，把所有的三维点组合起来，从而得到立体视觉下鱼的三维运动轨迹。本发明方法能够在生物式水质监测过程中，适用于复杂环境，跟踪目标精准、能在三维空间观察鱼类运动轨迹，及时反映水质变化对鱼类运动的反应结果。

主权项

一种基于视差的鱼类运动三维轨迹跟踪方法，其特征在于该方法内容包括以下步骤：一、摄像头标定双目摄像机固定后，首先对双目摄像头进行标定，得到左、右摄像头的内部参数和外部参数；二、图像采集将标定好的左、右两个摄像头同时连续拍摄七十帧图像，并存入计算机；三、图像预处理将步骤二获取的图像依次进行如下操作：进行灰度化处理，把彩色图像变成灰度图像；进行二值化处理，把灰度图像变为黑白图像；进行形态学运算的膨胀与腐蚀处理，用结构元素进行开运算来消除图像背景中与结构元素不符的部分；再进行闭运算得到背景与原图像相似的背景图像；四、质心跟踪把经过步骤三图像预处理后的完整的鱼体利用质心算法进行质心提取；得出质心横、纵坐标，分别跟踪左、右摄像头拍摄的鱼类质心的二维轨迹；五、三维轨迹利用视差法原理计算出运动目标的空间三维坐标点，通过双目摄像头所得的目标二维质心坐标位置，从而得出目标的空间三维坐标点，并跟踪其三维轨迹。