用于视频监控场景的三维车型比对识别的方法和系统

摘要

本发明公开了一种用于视频监控场景的三维车型比对识别的方法，所述方法包括：步骤一、根据监控摄像机的安装位置及镜头参数，在三维空间内建立镜头视角三维模型；步骤二、建立用于比对的1∶1车辆三维模型库；步骤三、利用轮廓抠像技术将二维画面中的车辆轮廓提取出来；步骤四、将二维车辆轮廓置于三维场景中，导入三维车型进行多角度比对，通过轮廓相似度计算得出车型结果。本发明还提供了一种用于视频监控场景的三维车型比对识别的系统，对监控图像进行自动比对处理。本发明实施例能够实现自动将监控场景中车辆与三维模型库进行比对，从而自动识别出车辆型号。

主权项

一种用于视频监控场景的三维车型比对识别的方法，其特征在于所述方法包括：步骤一、根据监控摄像机的安装位置及镜头参数，在三维空间内建立镜头视角三维模型，具体为：在实际地平面和图像中的地平面之间，建立单应性解H；然后利用摄像机实际与地平面的安装高度h、和一些已知长度的垂直于地平面的线，来对摄像机进行校准；步骤二、建立用于比对的1∶1车辆三维模型库，包括：对各种车辆的实体建模，利用3Dmax或maya制作出1∶1三维车辆模型；根据所述三维车辆模型建立“品牌/型号”车型库，为每一个车辆模型定义底面，根据车辆的最低点确定地平面；设定穿过车辆中心点并垂直于底面的直线作为旋转轴，为多角度比对做准备；步骤三、利用轮廓抠像技术将二维画面中的车辆轮廓提取出来；步骤四、将二维车辆轮廓置于三维场景中，导入三维车型进行多角度比对，通过轮廓相似度计算得出车型结果，具体包括：401、根据摄像机的数据建立仿真三维场景，根据计算得到的图像地平面，将三维模型的底面置于该平面，其中所述数据包括摄像机的安装位置及固有参数、参考信息；402、将计算得到的画面中任意一段直线的长度转换为像素值，从而确认车辆模型在画面中的某个位置时的像素大小，并根据用户坐标系进行缩放；403、根据上述步骤，确定三维车辆模型在实际监控场景中的大小及位置关系；控制车辆模型在三维场景中进行基于地平面的自动旋转，每转动5°将三维模型轮廓通过三维投影方法投影出来，将其与步骤三中得到的被提取的车辆轮廓进行相似度计算比对；404、重复上述步骤403，将车辆三维模型库中的所有车辆模型进行循环比对，从而比对出车型，通过车辆轮廓相似度计算得出结果；其中，所述车辆轮廓相似度计算方法具体为：将从视频监控图像中提取到的车辆轮廓V进行二值化处理，得到一组距离直方图；然后对三维车辆模型根据预先定义的规则进行自动旋转，每旋转5°将轮廓投影，并对此轮廓再次进行二值化处理得到三维模型M在一定角度上的轮廓投影直方图；交叉比较一个直方图上每个距离级数的值分别对另一个直方图上1个距离级数的相似度，然后再综合得出两个直方图总的相似度，其中1为自然数。