[发明专利]一种基于坐标变换的区域面积计算方法

说明书

本发明提出了一种基于坐标变换的区域面积计算方法包括：利用像素点坐标和实际坐标映射变换公式对图像进行二维平面重建，简化相机内参的计算过程，公式总结像素点坐标和实际坐标的映射关系；使用卷积神经网络对目标区域进行轮廓检测和标定；在坐标变换基础上采用向量积的原理，根据目标轮廓对目标区域进行面积实际计算。本发明通过像素点坐标和实际坐标的坐标映射实现目标区域的简单计算，采用的方法简单有效，可适用于多种研究场景，具有实际应用意义。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，具体是一种基于坐标变换的区域面积计算方法。

背景技术

随着计算机视觉领域的技术应用，可通过对图像的分析处理计算相关目标的实际面积，这就涉及拍摄相机的标定问题，以往的相机标定都是使用三维坐标系之间的转换关系，相关技术文献(胡小平.基于视频的交叉口交通冲突检测与判定[D].北方工业大学,2013.)提出了一种将图像坐标系转换成平面的实际坐标系的简化计算方法，验证认为相机标定可以看成是两个二维坐标系之间的转换关系。但对于这种坐标转换方法，相关文献只是简单阐述，没有进一步的应用和推进，本发明希望提出一种简单且行之有效的目标区域面积计算方法，对语义分割后的图像目标区域进行实际面积的估算，这对后续公共路面违规占道的判定与研究具有实际意义。

综上所述，当前图像区域的实际面积计算面临的问题有：(1)摄像头标定问题，即相机内参的计算过程较复杂；(2)像素点坐标和实际坐标的映射关系；(3)根据图形点轮廓求取图形面积。

发明内容

针对克服现有技术上的不足，本发明提供了一种基于坐标变换的区域面积计算方法。本发明利用像素点坐标和实际坐标映射变换的方法对图像进行二维平面重建，并基于向量积的意义对目标区域面积进行计算。

一种基于坐标变换的区域面积计算方法，包括如下步骤：

步骤1：记原始图像为F₁，设图像F₁的世界坐标系建立在z＝0平面上，根据式(1)进行计算，得到简化后的关系式，如式(2)所示；

其中，t为一个不为0的比例因子，m为图像像素点(u,v)的齐次坐标形式，M为z＝0的世界坐标(x,y)的齐次坐标形式，P为相机内参矩阵，{p₁,p₂,p₃,p₄,p₅,p₆,p₇,p₈,p₉}是矩阵P中的元素，t×m＝P×M为图像坐标、实际坐标与相机参数的转换关系式；