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[发明专利]一种基于光线追迹的多目标三维解算方法-CN202310872311.6在审
发明人：刘明;杨鹏;张茹佳;董立泉;褚旭红;赵跃进;孔令琴;惠梅 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光线追迹的多目标三维解算方法，属于视觉测量领域，主要涉及多目标的匹配和三维位置求解问题。该方法通过光线追迹的方式确定目标中心位置光线的等效传播路径，将某一时刻得到的所有路径投影到地面所在平面，通过对路径交点进行聚类，聚类结果同步至对应空间直线，实现各条空间直线分类，并使用迭代优化算法求解同类空间直线的最优目标三维点。本发明不需要利用图像特征进行目标重识别即可实现不同视角下对同一目标的区分，极大的降低了对处理设备计算能力的要求。
一种基于光线多目标三维方法

[发明专利]基于角度匹配的图像拼接方法-CN202310869869.9在审
发明人：刘明;杨鹏;周玉婷;董立泉;孔令琴;褚旭红;赵跃进;惠梅 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于角度匹配的图像拼接方法，属于机器视觉技术领域，主要涉及求解图像在待拼接平面位置和逐像素填充的问题。该方法通过依靠采集图像的转台信息与相机指向待拼接平面时的转台角度差值作为外参，并利用内外参数反解出拼接平面上某一点对应的图像帧像素点，将该点的像素值填充至拼接平面。本发明不需要依赖图像特征进行匹配，因此在极端复杂场景和视角宽广的场景具有极大的应用价值；此外，本发明可以保证放大图像局部后仍保持清晰的画质，不会产生由于广角镜头带来的桶形畸变等问题。
基于角度匹配图像拼接方法

[发明专利]一种基于高光谱重建的多尺度信息融合的糖尿病足预测方法-CN202310779702.3在审
发明人：董立泉;赵露霞;孔令琴;赵跃进;褚旭红 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于高光谱重建的多尺度信息融合的糖尿病足预测方法，属于生理信号检测领域。其方法特征是：所述光谱超分辨重建算法数据采集由普通工业相机与高光谱相机及镜头完成；所述照明光源为白光光源。本发明在可见光波段光源照明条件下，分别用可将光相机和高光谱相机获取糖尿病患者同一角度下的足部溃疡图片，使用深度学习的方法完成从可见光图像到高光谱图像的超分辨率重建，再从重建高光谱中提取与微循环相关的生理参数，随后将上述特征参数结合病患的相关临床数据作为模型的输入建立糖尿病足愈合情况的神经网络预测模型。
一种基于光谱重建尺度信息融合糖尿病足预测方法

[发明专利]一种基于近红外相机的鲁棒性心率监测方法-CN202310333220.5在审
发明人：孔令琴;吴小溪;李潞瑶;董立泉;刘明;赵跃进;褚旭红;李金梅;孙禹;徐歌;张博睿 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： A61B5/024 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于近红外相机的鲁棒性心率监测方法，属于生理信号检测领域。本发明通过近红外成像设备获取受试者面部视频图像，通过人脸标志点和血液灌注区域情况将人脸所在的敏感区域分为N个子区域，通过计算N组面部感兴趣区域每一帧像素均值和位置信息分别获取原始的脉搏波信号和运动伪迹，通过计算N组背景区域的每一帧像素均值获取背景光照震荡信息，结合正交分解投影去噪算法初步去除原始脉搏波信号里的运动噪声和背景光照噪声，使用低秩时空矩阵去噪模型对初步去噪的脉搏波信号再次去噪并提取心率，具有非接触、远距离、操作简单的优点，可以解决目前无法实现的黑暗场景下高精度监测心率信号的问题。
一种基于红外相机鲁棒性心率监测方法

[发明专利]一种跨视角多目标实时轨迹跟踪方法与系统-CN202310506863.5在审
发明人：尤天顺;刘明;杨鹏;董立泉;褚旭红;赵跃进;孔令琴;惠梅 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种跨视角多目标实时轨迹跟踪方法及系统，将机器视觉图像采集系统与主控平台结合实现分布式采集，集中式处理系统架构，通过四套及以上大视场高速相机实现大场景下针对多目标多视角实时图像采集，实现多目标运动轨迹跟踪。本发明使用不少于四套采集系统实现全场景视角覆盖，解决了单一视角采集方式存在的目标定位精度差且存在因互相遮挡导致的目标位置信息丢失等问题。相比基于深度学习模型的目标定位方法，通过多相机联合解算目标位置能够实现更高的定位精度、更好的定位鲁棒性以及更高的帧率。
一种视角多目标实时轨迹跟踪方法系统

[发明专利]一种基于面部影像的全天候鲁棒性心率监测方法及装置-CN202310333135.9在审
发明人：孔令琴;吴小溪;李潞瑶;董立泉;刘明;赵跃进;褚旭红;李金梅;张博睿;徐歌;孙禹 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： A61B5/024 文献下载
摘要：本发明公开一种基于面部影像的全天候鲁棒性心率监测方法及装置，属于生理信号采集与检测领域。其特征在于，包括：感光近红外光源、可见光相机、近红外相机、工业摄像头、信号处理器、USB数据传输线和一种昼夜连续性高精度心率监测方法；其特征在于，可见光相机和近红外相机通过固定结构连接在一起，环境光高于10LUX时可见光相机运行，环境光低于10LUX时近红外相机启动；其特征在于，感光近红外光源波长为940nm环绕在近红外相机镜头上，当环境光照低于10LUX时自动启动，为人脸视频数据的采集补光；其特征在于，一种昼夜连续性高精度心率监测方法被提前部署于信号处理器上能够实现全天候高精度鲁棒性心率监测。
一种基于面部影像全天候鲁棒性心率监测方法装置

[发明专利]基于深度学习的伤口图像分类及激光辅助治疗方法-CN202310277955.0在审
发明人：董立泉;郭秀文;孔令琴;赵跃进;刘明;褚旭红 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2023-03-21 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06V10/764 文献下载
摘要：本发明公开的基于深度学习的伤口图像分类及激光辅助治疗方法，属于伤口图像分类及激光辅助治疗领域。本发明公开的基于深度学习的伤口图像分类方法，使用多光谱相机同时采集伤口的可见光图像和红外图像，将伤口的可见光图像和红外图像信息进行特征融合，再将伤口图像输入到基于深度学习的检测分类器中完成定位、分类和识别。本发明具有定位、分类和识别精度高、效率高的优点。本发明公开的基于深度学习的伤口图像辅助诊断与辅助激光治疗方法，计算机将伤口类型与治疗参数进行智能匹配，将最佳的激光治疗参数反馈给激光治疗仪进行调制；使用机械臂引导激光发射头对伤口区域进行照射处理，实现辅助诊断、治疗一体化，提高辅助治疗效果和效率。
基于深度学习伤口图像分类激光辅助治疗方法

[发明专利]一种基于图谱联合的无创血红蛋白检测方法-CN202310403063.0在审
发明人：孔令琴;孙禹;吴小溪;董立泉;赵跃进;褚旭红 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： A61B5/1455 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于图谱联合的无创血红蛋白检测方法，属于生理信号检测领域。本发明通过使用白光光源对包含人体皮肤区域(手指)进行照射，同时使用高光谱相机与工业相机同时对皮肤区域进行图像采集，通过训练光谱超分辨模型，实现高光谱重建，然后对高光谱数据去冗余同时保留图像空间信息与光谱信息的特征，进一步根据蒙特卡洛仿真结果确定针对特定波段的通道注意力模块，最后建立回归预测模型预测出人体血红蛋白浓度。
一种基于图谱联合血红蛋白检测方法

[发明专利]一种光电成像式双模态驾驶员疲劳监测方法-CN202310333165.X在审
发明人：孔令琴;吴小溪;巴图巴雅尔.欧赟;董立泉;刘明;赵跃进;褚旭红;李金梅;李潞瑶 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： A61B5/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种光电成像式双模态驾驶员疲劳监测方法，属于生理信号检测领域。本发明基于成像式光电容积技术(IPPG)提取人体生理参数，通过图像视频处理算法提取面部动作疲劳特征，融合生理参数与面部动作疲劳特征实现驾驶员疲劳监测。本发明首先通过使用可见光源对人体面部皮肤组织进行光照，同时利用CCD相机采集相应光照区域含有脉搏波、心率变异性等相关生理参数的视频并从视频中提取出人体生理参数信号，随后设计了混合特征选择算法，去除与疲劳状态关联性较低的参数和冗余参数，生成最优生理参数子集，最后采用特征融合算法，将选取的最优生理参数信号与面部动作疲劳特征相结合通过随机森林分类模型进行疲劳状态的监测与判断，提高驾驶员疲劳监测的准确率和可靠性。
一种光电成像双模驾驶员疲劳监测方法

[发明专利]一种基于深度学习模型的摄像系统自动对焦方法-CN202210568408.3在审
发明人：刘明;李世添;易伟超;董立泉;褚旭红;赵跃进;孔令琴;惠梅 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H04N5/225 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于深度学习模型的摄像系统自动对焦方法。通过构建离焦量回归模型，华为开发板对摄像机捕捉的离焦图像进行离焦量估计，串口信号转换器将估计得到的离焦量大小进行编码处理，传输到舵机驱动模块，进而控制齿轮带动可调焦镜头，完成摄像系统自动对焦的目的。本发明解决了当前传统自动对焦算法存在的响应时间长、离焦估计精度低等问题，为人员在线跟踪、动作捕捉等需要连续变焦的摄像系统提供清晰的对焦图像输入，提升系统的整体性能。
一种基于深度学习模型摄像系统自动对焦方法

[发明专利]一种针对远距离高速运动目标的智能跟踪拍摄系统-CN202111156436.6在审
发明人：董立泉;赵祺森;杨焘;赵跃进;褚旭红;刘明;孔令琴;刘宗达;惠梅 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明公开的一种针对远距离高速运动目标的智能跟踪拍摄系统，属于计算机视觉、计算机控制与电视转播领域。本发明包括光学系统、稳定平台系统和显控系统。本发明以全景摄像机作为视觉传感器，将自适应目标检测跟踪方法与车载两轴三维稳定平台相融合，在目标跟踪方法中，结合全局相机引导特写相机跟踪拍摄与特写相机闭环检测双机制，提升整体系统的跟踪精度，保证目标处于视频画面中央。在多路视频输出时，该系统通过实时视频流智能切换方法对多路视频流进行实时评价、自动切换，实时输出稳定的视频画面，实现在恶劣环境、复杂场景下对高速运动目标的稳定跟拍，实时剪辑，能够为后续远程导播、云端重建、个性化转播等扩展应用提供良好的技术支持。
一种针对远距离高速运动目标智能跟踪拍摄系统

[发明专利]一种跨视角信息融合人体姿态估计与空间定位方法-CN202111083798.7在审
发明人：杨鹏;刘明;尤天顺;董立泉;褚旭红;赵跃进;孔令琴;惠梅 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2021-12-10 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种跨视角信息融合人体姿态估计与空间定位方法，将机器视觉图像采集系统与高精度伺服平台相结合，将固定的图像采集镜头替换为电控伺服变焦镜头，通过两套及以上云台变焦伺服运动平台实现大型运动场内对同一运动员的多目同步图像采集，扩宽了人体姿态估计技术和运动分析的应用领域。本发明使用双视角信息融合方法解决单视角采集图像方式不可避免的出现因目标肢体遮挡而导致的人体关键点位置信息丢失的问题。通过构建欠完备自编码器的方式对多粒度跨层级联网络的输出进行多视角信息融合，从而实现了不同视角下人体关键点位置信息的相互修正和补全。
一种视角信息融合人体姿态估计空间定位方法

[发明专利]基于图像清晰度与跟踪稳定性条件的目标检测跟踪方法-CN202111156695.9在审
发明人：董立泉;杨焘;赵祺森;赵跃进;褚旭红;刘明;孔令琴;刘宗达;惠梅 -专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院（嘉兴）
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明公开的基于图像清晰度与跟踪稳定性条件的目标检测跟踪方法，属于计算机视觉与计算机控制领域。本发明通过自适应调节目标跟踪模型，结合APCE目标重新检测机制建立检测—跟踪联合工作机制，有效提升跟踪算法的跟踪精度和稳定性；基于目标区域清晰度自适应更新模型，能够有效提高目标运动速度变化较大与图像模糊情况下的系统跟踪精度；同时本发明结合跟踪稳定性判断条件和YOLOv4目标检测算法，建立目标重检机制，能够解决目标丢失后无法自动重新找回跟踪目标的问题。本发明能够对感兴趣目标进行实时跟踪，主要应用于安防、智能交通及智能拍摄等领域。
基于图像清晰度跟踪稳定性条件目标检测方法

[发明专利]一种全自动伺服跟踪拍摄方法-CN202110869352.0在审
发明人：刘明;杨鹏;武文昊;李朋宇;董立泉;褚旭红;赵跃进;孔令琴;惠梅 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： H04N5/232 文献下载
摘要：本发明公开了一种全自动伺服跟踪拍摄方法，根据运动目标在图像中的位置，对基础轨迹数据进行微调，实现了对运动目标的全自动的跟踪拍摄，方便运动员和教练员快捷且直观地回顾运动员的运动情况，扩宽了单一机位的视频采集范围，避免了专业技术人员在恶劣环境中执行跟踪拍摄任务，可应用于运动员训练、赛事转播和恶劣环境监测等场合。本发明通过使用目标检测与目标跟踪前后帧候选框双向比对策略，在长时间的跟踪中，有效解决目标位置的累计误差而导致伺服跟踪平台出现跟踪偏差甚至是出现振荡的问题，同时避免运动员处于位置不可预测的高速运动状态时，某一帧的较大范围差错就会导致高精度伺服跟踪平台“丢失”目标的问题。
一种全自动伺服跟踪拍摄方法

[发明专利]一种新型红外焦平面阵列成像光学系统-CN201210006686.6无效
发明人：赵跃进;褚旭红;董立泉;刘小华;于晓梅;惠梅;武红;龚诚 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2012-01-10 - 公布日： 2012-07-18 - 主分类号： G01J5/08 文献下载
摘要：本发明提供一种新型红外焦平面阵列成像光学系统，包含光源1、异型棱镜2、红外焦平面阵列3、滤波器4、成像镜头5，其成像特点是：从1发出的发散光，进入到2，经2的表面a会聚后，被2的胶合面e分成两束，一束经过2的表面b准直射出，平行照亮3，另一束经2的表面c射出光学读出系统；平行照亮3的光束被带有红外图像信息的3反射后，再次经过2的表面b并被会聚，会聚光穿过2的表面e后，经2的表面d会聚出射，聚焦于4；经过4滤波以后的光被5聚焦成像于像面6。
一种新型红外平面阵列成像光学系统

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