[发明专利]鱼群三维跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种鱼群三维跟踪方法，其特征在于，包括：

对顶视方向和第v侧视方向的目标分别进行主骨架提取，其中，所述主骨架包括多个骨架点，v＝1或2；

在从所述主骨架中筛选三个骨架点作为特征点后，根据目标表观的复杂度使用双特征点模型表示顶视方向的目标及使用三特征点模型表示第v侧视方向的目标；

通过极线约束对不同视角方向的目标进行特征点匹配，和/或通过轨迹一致性对不同视角方向的目标进行特征点匹配；

根据所述主骨架的长度或端点数量区分匹配后的目标为遮挡目标和非遮挡目标，对所述非遮挡目标进行运动关联，并对所述遮挡目标进行匹配关联。

2.根据权利要求1所述的鱼群三维跟踪方法，其特征在于，所述“对顶视方向和第v侧视方向的目标分别进行主骨架提取”包括：

分别获取目标在顶视方向和第v侧视方向的图像；

基于背景差分法从所获取的目标在不同视角方向的图像分割出目标的运动区域，其中，所述运动区域包括多个像点；

基于快速行进算法从目标在不同视角方向的图像提取目标的主骨架。

3.根据权利要求2所述的鱼群三维跟踪方法，其特征在于，所述特征点包括：中心特征点、头部特征点和尾部特征点；

所述“在从所述主骨架中筛选三个骨架点作为特征点后，根据目标表观的复杂度使用双特征点模型表示顶视方向的目标及使用三特征点模型表示第v侧视方向的目标”包括：

从所述主骨架中筛选最能代表目标形状特征的骨架点作为中心特征点；

在第v侧视方向上，使用所述主骨架的两个端点和中心特征点组成的三特征点模型表示第v侧视方向的目标；

在顶视方向上，根据骨架点到所述运动区域边缘的最短距离获取各骨架点的宽度；计算所述中心特征点分别到所述主骨架两个端点之间的所有骨架点的宽度的平均值，分别记作第一平均宽度和第二平均宽度；比较所述第一平均宽度和所述第二平均宽度，根据比较结果区分所述主骨架为刚性区域和非刚性区域，分别标定所述主骨架在所述刚性区域和非刚性区域内的端点为头部特征点和尾部特征点；使用头部特征点和中心特征点组成的双特征点模型表示顶视方向的目标。

4.根据权利要求1所述的鱼群三维跟踪方法，其特征在于，所述“通过极线约束对不同视角方向的目标进行特征点匹配，和/或通过轨迹一致性对不同视角方向的目标进行特征点匹配”包括：

分别于目标在顶视方向的图像和第v侧视方向的图像中相同位置选择八个匹配点，基于八点法计算基础矩阵；

根据所述基础矩阵获取顶视方向的目标的中心特征点在第v侧视方向对应的极线，并利用该极线对顶视方向的目标和第v侧视方向的目标进行中心特征点匹配；

当第v侧视方向的目标的中心特征点到所述极线的距离低于设定的立体匹配阈值时，极线约束条件下的立体匹配成功，反之，极线约束条件下的立体匹配失败；

当极线约束条件下的立体匹配失败时，利用轨迹一致性对顶视方向的目标和第v侧视方向的目标进行立体匹配。