[发明专利]一种三维空间中热源中心检测方法

说明书

本发明公开了一种三维空间中热源中心检测方法，属于计算机视觉领域，解决的问题是在三维空间中检测热源中心坐标的问题。首先，标定理想的空间中心作为空间坐标原点，并以此任意旋转两个角度，在这两个位置上各拍摄一张红外图片，然后提取出两张红外图片的R通道值得到新图片，接着对新图片按照一定大小的小方格进行切割，并计算每个小方格的R通道平均值，计算完成后根据R值对小方格进行排序，按照热源比例条件计算出目标热源的边框大小，同时得到二维图像上热源的坐标。获得二维平面上的热源中心坐标后，可按照其对应的几何关系计算出深度信息，最后得到热源所处的三维空间中的坐标位置。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，更具体地，涉及一种三维空间中热源中心检测方法。

背景技术

在三维空间中，为了准确的获取热源中心的空间坐标，需要进行三维空间的目标检测。在过去的三十多年里，图像识别主要是针对数字化灰度图像的识别。最近几年，通过距离图像(或三维图像、深度图像)来识别三维目标，成为目前图像识别发展的新方向之一。距离数据可以从主动或被动传感器中获得，以数字化的形式给出，且距离数据的质量在逐渐提高。深度图像数据中包含点的深度信息，即传感器焦平面到目标表面的距离。因为深度信息仅依赖于物体的几何形状，与物体的亮度和反射等特性无关，不存在使用灰度图像时的影或表面投影问题，所以使用深度图像通过外形来识别物体的过程，一般比使用灰度图像更为容易。一般使用激光相机来获取三维物体的深度数据，可得到精确的表面描述，但设备较为昂贵，基于深度数据的方法计算量也较大

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种三维空间中热源中心检测方法，所述的方法包括：

(1)标定理想的空间中心作为空间坐标原点，并以此任意旋转两个角度，在这两个位置上各拍摄一张红外图片，然后提取出两张红外图片的R通道值得到新图片，接着对新图片按照一定大小的小方格进行切割，并计算每个小方格的R通道平均值，计算完成后根据R值对小方格进行排序；

(2)根据与最大R值对应的小方格比例关系，计算出目标热源上下左右坐标，并提取出中心坐标位置；

(3)根据两个位置的红外图片提取的中心坐标，根据其几何关系计算得到三维空间中的坐标信息。

进一步地，所述的步骤(2)提取中心的坐标信息的具体方法为：

(21)从上至下，左至右的顺序依次初步判断每个小方格是否在目标热源的范围内，判断方式主要是根据每个方格的R值与最大R值的关系，如下公式所示：

R_i>k*R_max

其中，R_max为R通道值最高的方格，而R_i为所需要判断的小方格的R通道值大小，k为比例系数，需根据具体情况来调整；

(22)对每个满足初步判断的小方格相邻的8个小方格再次进行判断，若是有n个满足步骤(21)的小方格，则默认当前的方格在目标热源的范围内；

(23)根据小方格位置，计算目标热源的上下左右坐标X_left、X_right、Z_top、Z_bottom，并计算中心坐标:

X_target＝(X_left+X_right)/2

Z_target＝(Z_top+Z_bottom)/2

上式中，X_target为水平方向的坐标位置，Z_target为高度的坐标位置。