[发明专利]一种基于视频的振动目标监测方法

说明书

本发明公开了一种基于视频的振动目标监测方法，涉及振动监测技术领域，本发明在每一帧图像中通过搜索框搜索振动目标，计算搜索框与振动目标的像素相似度，根据像素相似度计算下一次搜索的搜索框的偏移向量，通过不断迭代计算出偏移向量以确定下一次搜索的搜索框的位置；当计算出的偏移向量小于像素相似度时，说明当前搜索框命中振动目标，当前搜索框的位置即为该帧图像中振动目标的位置，以通过视频设备实现振动目标的二维监测，监测精度高。

技术领域

本发明涉及振动监测技术领域，具体涉及一种基于视频的振动目标监测方法。

背景技术

目前常见的振动目标的监测设备为一维应片式传感器，通过一维应片式传感器可以简单感知并监测振动目标的振动，监测成本低，应用范围广，但其缺陷是应片式传感器只能监测振动目标一维方向的振动，监测精度低，需要对振动目标进行二维监测时，仅凭一维应片式传感器难以实现。

因此，亟需一种能够实现振动目标的二维监测且监测精度高的技术方案。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于视频的振动目标监测方法，实现振动目标的二维监测，监测精度高。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于视频的振动目标监测方法：

S1，获取待测目标在测试时段内的视频流，并选定相邻的两帧作为监测起点，所述相邻的两帧包括当前帧和上一帧，在上一帧图像中选择待跟踪的振动目标并计算所述振动目标的像素分布；

S2，通过搜索框在当前帧图像中进行所述振动目标的搜索；当前搜索框的初始位置为上一帧图像中所述振动目标的位置；

S3，计算当前搜索框的像素分布；

S4，通过欧式距离计算当前搜索框的像素分布与所述振动目标的像素分布的像素相似度；

S5，根据当前搜索框的位置和像素相似度计算下一次搜索时的搜索框的偏移向量；

S6，若所述偏移向量小于所述像素相似度或者搜索次数加1大于搜索次数阈值，当前搜索框的位置即为当前帧图像中振动目标的位置，进入下一帧图像的跟踪，直至完成所有图像的跟踪；否则，根据当前搜索框的位置和所述偏移向量计算下一次搜索时的搜索框的位置，进行下一次搜索直至搜索次数加1大于搜索次数阈值。

在上述技术方案的基础上，步骤S1中计算所述振动目标的像素分布方法为：

设所述振动目标的模板宽度为w，高度为h，坐标为(i₀,j₀)；图像I₀宽为W，高度为H；所述振动目标的像素分布计算公式为：

在上述技术方案的基础上，步骤S2中：设搜索框的当前搜索次数为n，第n次搜索的搜索框的位置为(x_n,y_n)，n从0开始，n＝0时，(x₀,y₀)为上一帧图像I₀中所述振动目标的位置。

在上述技术方案的基础上，步骤S3中当前搜索框的像素分布的计算方法为：

设图像I宽为W，高度为H，所述搜索框宽度为w，高度为h；设当前搜索框的待选坐标为(i,j)，(i,j)的取值范围是距离(x_n,y_n)最近的个像素点，当前搜索框的像素分布的计算公式为：

在上述技术方案的基础上，步骤S4中计算像素相似度的公式为：

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