雙目視覺系統(tǒng) MV-VS220雙目立體視覺測量系統(tǒng)

【運動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)方案概述】
      本系統(tǒng)針對靜態(tài)背景下對運動目標(biāo)實現(xiàn)自動識別與跟蹤。系統(tǒng)提供單相機(jī)標(biāo)定、背景重建、運動目標(biāo)檢測、運動目標(biāo)跟蹤、運動目標(biāo)識別、運動目標(biāo)的定位、運動目標(biāo)的測量算法的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
●運動目標(biāo)檢測算法
●運動目標(biāo)跟蹤算法
●運動目標(biāo)識別
●運動目標(biāo)的定位
●運動目標(biāo)的測量

【系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖】
      該系統(tǒng)采用一臺固定的高分辨率數(shù)字?jǐn)z像機(jī)以及標(biāo)定靶等構(gòu)成。系統(tǒng)涉嫌對視場內(nèi)的運動目標(biāo)進(jìn)行自動識別跟蹤。
      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)圖和運動目標(biāo)自動識別與跟蹤及坐標(biāo)計算部分的邏輯結(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。針對其視場內(nèi)的運動目標(biāo)實現(xiàn)實時檢測與跟蹤，確定運動目標(biāo)的質(zhì)心位置，并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果對運動目標(biāo)的坐標(biāo)位置進(jìn)行測量等內(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；
特征圓的檢測精度對標(biāo)定數(shù)學(xué)模型的求解以及測量的精度都有很大的影響。開發(fā)特征圓的高精度檢測方法，達(dá)到*水平的子像素檢測精度，勢必大大提高系統(tǒng)的測量精度。
●標(biāo)靶特征圓的自動識別定位；
分析標(biāo)靶特征點的外觀特征，應(yīng)用透視變換原理以及模板匹配等技術(shù)實現(xiàn)標(biāo)靶的自動識別，以及系統(tǒng)的自動標(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)的測量精度。
●背景重建；
根據(jù)固定相機(jī)的序列圖像重建運動目標(biāo)的背景圖像。
●目標(biāo)檢測；
以重建的背景圖像為基礎(chǔ)，對當(dāng)前的運動目標(biāo)進(jìn)行自動檢測。
●運動目標(biāo)跟蹤；
系統(tǒng)根據(jù)運動目標(biāo)的運動狀態(tài)對下一時刻的運動位置及姿態(tài)進(jìn)行預(yù)測，實現(xiàn)目標(biāo)的跟蹤。
●運動目標(biāo)識別；
對檢測到的目標(biāo)根據(jù)目標(biāo)特征進(jìn)行自動的匹配識別，以確定正確的運動目標(biāo)。
●運動目標(biāo)定位；
系統(tǒng)根據(jù)運動目標(biāo)的圖像區(qū)域計算出運動目標(biāo)的質(zhì)心。
●運動目標(biāo)測量；
系統(tǒng)根據(jù)運動目標(biāo)圖像的質(zhì)心坐標(biāo)以及攝像機(jī)的標(biāo)定參數(shù)，實現(xiàn)目標(biāo)位置的測量。
軟件研究：
●軟件系統(tǒng)框架；
為系統(tǒng)各API函數(shù)的使用提供一個參考例程軟件。根據(jù)從計算機(jī)硬盤中讀入的視頻進(jìn)行處理，實現(xiàn)系統(tǒng)各功能函數(shù)的測試。根據(jù)標(biāo)定向?qū)瓿蓡蜗鄼C(jī)的標(biāo)定，以及運動目標(biāo)背景重建、檢測、跟蹤、識別、定位及測量功能。
●標(biāo)定模塊設(shè)計；
設(shè)計單相機(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)輸入后該模塊自動完成左右相機(jī)的標(biāo)定。
●運動目標(biāo)自動跟蹤識別；
設(shè)計運動目標(biāo)自動跟蹤識別各模塊的API函數(shù)，系統(tǒng)將運動目標(biāo)的圖像輸入該模塊后，該系統(tǒng)模塊實現(xiàn)運動目標(biāo)的背景重建、檢測、跟蹤、識別、定位及測量等功能。

【主要技術(shù)特點】
●操作界面清晰明了，簡單易行；
●測量軟件及算法*自主開發(fā)，系統(tǒng)針對性強(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，運行穩(wěn)定，適合各種現(xiàn)場運行條件。
●基于PC平臺，系統(tǒng)可擴(kuò)充性強(qiáng)，基于EF-VS機(jī)器視覺軟件平臺可擴(kuò)展其它功能。

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