基于主运动分析的野外视觉侦察系统――运动目(5)

本文介绍了一个针对野外自然环境设计的视觉侦察系统,其主要功能包括运动目标的检测、 跟踪及环境全景图的生成.摄像机安装在360°水平旋转可控的车载云台上,视频信号及云 台方位数据通过无线通讯传送给基地端的计算机.计算机自动地检测其中的运动目标,实时 地拼接出镶嵌有

机 器 人 年 月

各帧检测所得到的运动目标单独存储为前景图 然后根据用户浏览全景图的时刻来将对应帧的运动目

标镶嵌到背景全景图上

锥面模型 柱面模型

图 锥面模型与柱面模型示意图

一般情况下摄像机的主光轴不会与旋转轴完全

测结果 为摄像机摄取的原始图像 是经主运动补偿!差分和二值化!去噪等处理后的二值图像 图中用矩形框标记出运动目标所在区域 这里运动目标 汽车 在图像中大小为 ¬

图 是对该汽车进行主动跟踪过程中的若干帧图像 从图中可以看出 跟踪过程中汽车曾受到树木遮挡 但由于使用了运动目标缓冲区 有效地避免了跟踪目标丢失的情况

图 是在试验场实时拼接所得全景图的局部 由于整幅全景图太大 为了突出其中的运动目标 这里只显示了整幅全景图的一部分 图中检测到的运动目标 移动的人 以矩形框标记 用前文所描述的算法镶嵌到了静止的背景上

由于系统对实时性能要求很高 我们在各个处

垂直 因此得到的全景图具有明显的锥面效果 若摄像机转动超过一周 同一个静止物体会在全景图两个不同位置出现 可以利用它两次成像的位置和角度求出展开锥面的圆心!展开角和内外半径 据此将锥面全景图校正为柱面全景图≈

7 实验结果及分析 Εξπεριμεντρεσυλτσανδ

αναλψσισ

我们的实验是在野外车辆试验场中进行的 所用的基地端计算机为高档微机 ° ∏ ≤° 内存 ¬ 图像采集卡 软件在 ≥ ∏ ≥ ∏ 平台上开发 摄取的彩色图像的分辨率为 为了提高速度在主运动估计和运动目标检测及跟踪阶段按灰度图像来处理 摄像机云台的平稳转动速度约为 度 秒

图 是在运动目标跟踪过程中某一帧的目标检

理环节都进行了代码优化 系统的具体时间性能见表

原始图像 经处理的差分图像

图 运动目标检测结果