雙目視覺系統(tǒng) MV-VS220雙目立體視覺測(cè)量系統(tǒng)

【運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)方案概述】
      本系統(tǒng)針對(duì)靜態(tài)背景下對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別與跟蹤。系統(tǒng)提供單相機(jī)標(biāo)定、背景重建、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的定位、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的測(cè)量算法的API函數(shù)接口，以及各函數(shù)的使用說明。

【系統(tǒng)主要包含技術(shù)】
●攝像機(jī)標(biāo)定算法
●背景重建算法
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的定位
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的測(cè)量

【系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖】
      該系統(tǒng)采用一臺(tái)固定的高分辨率數(shù)字?jǐn)z像機(jī)以及標(biāo)定靶等構(gòu)成。系統(tǒng)涉嫌對(duì)視場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別跟蹤。
      系統(tǒng)硬件邏輯示意圖如下：

 
硬件結(jié)構(gòu)示意圖

【系統(tǒng)軟件】
系統(tǒng)軟件包含了多種圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，下面給出本系統(tǒng)中主要部分（圖像處理部分）軟件的結(jié)構(gòu)圖和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別與跟蹤及坐標(biāo)計(jì)算部分的邏輯結(jié)構(gòu)圖。

 軟件結(jié)構(gòu)圖

    如上圖所示，固定相機(jī)完成攝像機(jī)的標(biāo)定。針對(duì)其視場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)與跟蹤，確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的質(zhì)心位置，并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的坐標(biāo)位置進(jìn)行測(cè)量等內(nèi)容。
【系統(tǒng)主要研究內(nèi)容】
算法研究：
●標(biāo)靶特征圓的子像素檢測(cè)；
特征圓的檢測(cè)精度對(duì)標(biāo)定數(shù)學(xué)模型的求解以及測(cè)量的精度都有很大的影響。開發(fā)特征圓的高精度檢測(cè)方法，達(dá)到*水平的子像素檢測(cè)精度，勢(shì)必大大提高系統(tǒng)的測(cè)量精度。
●標(biāo)靶特征圓的自動(dòng)識(shí)別定位；
分析標(biāo)靶特征點(diǎn)的外觀特征，應(yīng)用透視變換原理以及模板匹配等技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)靶的自動(dòng)識(shí)別，以及系統(tǒng)的自動(dòng)標(biāo)定。
●攝像機(jī)標(biāo)定；
攝像機(jī)標(biāo)定精度的高低直接影響到系統(tǒng)的測(cè)量精度。因此采用高技術(shù)標(biāo)定算法以及完善的攝像機(jī)成像數(shù)學(xué)模型，能夠保證系統(tǒng)的測(cè)量精度。
●背景重建；
根據(jù)固定相機(jī)的序列圖像重建運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景圖像。
●目標(biāo)檢測(cè)；
以重建的背景圖像為基礎(chǔ)，對(duì)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤；
系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)下一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)位置及姿態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的跟蹤。
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別；
對(duì)檢測(cè)到的目標(biāo)根據(jù)目標(biāo)特征進(jìn)行自動(dòng)的匹配識(shí)別，以確定正確的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位；
系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的圖像區(qū)域計(jì)算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的質(zhì)心。
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)測(cè)量；
系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)圖像的質(zhì)心坐標(biāo)以及攝像機(jī)的標(biāo)定參數(shù)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)位置的測(cè)量。
軟件研究：
●軟件系統(tǒng)框架；
為系統(tǒng)各API函數(shù)的使用提供一個(gè)參考例程軟件。根據(jù)從計(jì)算機(jī)硬盤中讀入的視頻進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各功能函數(shù)的測(cè)試。根據(jù)標(biāo)定向?qū)瓿蓡蜗鄼C(jī)的標(biāo)定，以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)背景重建、檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別、定位及測(cè)量功能。
●標(biāo)定模塊設(shè)計(jì)；
設(shè)計(jì)單相機(jī)的標(biāo)定模塊，系統(tǒng)將單相機(jī)的標(biāo)靶圖像數(shù)據(jù)輸入后該模塊自動(dòng)完成左右相機(jī)的標(biāo)定。
●運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤識(shí)別；
設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤識(shí)別各模塊的API函數(shù)，系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的圖像輸入該模塊后，該系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景重建、檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別、定位及測(cè)量等功能。

【主要技術(shù)特點(diǎn)】
●操作界面清晰明了，簡單易行；
●測(cè)量軟件及算法*自主開發(fā)，系統(tǒng)針對(duì)性強(qiáng)；
●完整的系統(tǒng)API函數(shù)使用說明；
●提供軟件SDK開發(fā)包，便于了解系統(tǒng)API函數(shù)的使用，易于系統(tǒng)的二次開發(fā)；
●可靠性高，運(yùn)行穩(wěn)定，適合各種現(xiàn)場運(yùn)行條件。
●基于PC平臺(tái)，系統(tǒng)可擴(kuò)充性強(qiáng)，基于EF-VS機(jī)器視覺軟件平臺(tái)可擴(kuò)展其它功能。

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