一种运动目标的测速方法和系统

摘要

本发明提供了一种运动目标的测速方法和系统，以解决现有的测速方法存在响应速度慢等问题。所述方法利用投影几何学的基本原理，通过摄像机标定技术确定出图像中的像素坐标与该像素在真实空间中的坐标映射关系，并利用所述映射关系对摄像机采集到的序列帧图像，计算图像中的运动目标在真实空间中的坐标，并经过目标跟踪得到运动目标在真实空间中的运动轨迹，从而估算运动目标的速度。这种基于摄像机标定的测速方法，响应速度快，检测的信息量大，可以实时对监控范围内的所有车辆进行速度估计。而且，利用摄像头就可以实现车辆测速，容易实现，降低了成本，易于推广应用。

主权项

一种运动目标的测速方法，其特征在于，包括：预先确定视频帧图像中的像素坐标与该像素在真实空间中的坐标映射关系，进一步包括，在运动目标上选择标定物，利用所述标定物计算视频帧图像中的像素坐标与该像素在真实空间中的坐标映射参数，并根据所述映射参数确定所述映射关系；对序列帧图像进行运动目标检测，从序列帧图像中提取出运动目标的图像；对所述检测到的运动目标进行跟踪，得到运动目标在图像平面上的运动轨迹，其中，无需将运动目标在图像平面中的位置转换为在摄像机中的坐标；根据所述映射关系，利用所述运动目标在图像平面上的运动轨迹，计算运动目标在真实空间中的运动轨迹，其中，所述映射参数包括六个参数，分别表示为l₁,l₂,l₃,s,α,β，车辆在真实空间中的轨迹坐标为(X,Y,Z)，针对时间T时间段内的轨迹分别与矩阵$\left[\begin{array}{ccc}\frac{s}{\beta }& \frac{\mathrm{s\alpha }}{\beta }& 0\\ 0& s& 0\\ l_1& l_2& l_3\end{array}\right]$相乘，得到对应的真实世界空间中的运动轨迹(X_t,Y_t,Z_t),(X_t+1,Y_t+1,Z_t+1),…,(X_t+T,Y_t+T,Z_t+T)；根据所述运动目标在真实空间中的运动轨迹以及运动时间，估算运动目标的速度，进一步包括，提取预设时间段T内的轨迹，计算出所述预设时间段内的轨迹的距离，然后除以预设时间段T，得到所述运动目标的运动速度。