(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210977659.7 (22)申请日 2022.08.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115052109 A (43)申请公布日 2022.09.13 (73)专利权人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 陈振　和海渔　刘向东　徐佳伟　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 韩雪梅 (51)Int.Cl. H04N 5/232(2006.01) G08B 13/196(2006.01) G06T 7/90(2017.01)(56)对比文件 CN 105894702 A,2016.08.24 EP 3518063 A1,2019.07.31 CN 108615 321 A,2018.10.02 CN 107169401 A,2017.09.15 CN 102340 651 A,2012.02.01 CN 109872483 A,2019.0 6.11 审查员 郎亦虹 (54)发明名称 一种基于多类型相机的目标定位方法及系 统 (57)摘要 本发明公开了一种基于多类型相机的目标 定位方法及系统， 涉及视频监控和机器人视觉领 域， 该方法包括当周界入侵检测系统检测到入侵 目标时， 获取入侵目标在固定式监控相机坐标系 下的齐次坐标， 并基于此齐次坐标， 以及固定式 监控相机坐标系到云台相机坐标系的变换矩阵， 计算挂轨式巡逻机器人的移动距离和云台相机 的旋转角度， 当到达所需位置时， 基于固定式监 控相机拍摄的入侵目标图像和云台相机拍摄的 入侵目标图像， 确定在云台相机下的入侵目标位 置， 进而调整挂轨式巡逻机器人的移动距离和云 台相机的旋转角度， 以得到在云台相机下的最佳 入侵目标位置。 本发明能够保证云台相机与固定 式监控摄像头存在重叠视域， 实现多类型相机的 目标定位。 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 CN 115052109 B 2022.11.29 CN 115052109 B 1.一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特 征在于， 包括： 当周界入侵检测系统检测到入侵目标时， 获取所述入侵目标在固定 式监控相机坐标系 下的齐次坐标； 所述固定式监控相 机安装在立柱的顶端； 挂轨式巡逻机器人安装在垂直于 所述立柱的轨道上； 所述 挂轨式巡 逻机器人下部装有云台相机； 根据所述入侵目标在固定 式监控相机坐标系下的齐次坐标， 以及固定式监控相机坐标 系到云台相机坐标系的变换矩阵， 计算所述挂轨式巡逻机器人的移动距离和所述云台相机 的旋转角度； 当所述挂轨式巡逻机器人移动至第一指定位置且所述云台相机按照旋转至第二指定 位置时， 获取所述云台相 机拍摄的入侵目标图像； 所述第一指定位置为所述挂轨式巡逻机 器人按照所述移动距离移动后所在的位置； 所述第二指定位置为所述云台相机按照所述旋 转角度旋转后所在的位置； 基于所述固定 式监控相机拍摄的入侵目标图像和所述云台相机拍摄的入侵目标图像， 确定在所述云台相 机下的入侵目标位置， 并基于所述云台相 机下的入侵目标位置， 调整所 述挂轨式巡逻机器人的移动距离和所述云台相机的旋转角度， 以得到在所述云台相机下的 最佳入侵目标位置 。 2.根据权利要求1所述的一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特征在于， 所述当周 界入侵检测系统检测到入侵目标时， 获取所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次 坐标， 具体包括： 当周界入侵检测系统检测到入侵目标时， 通过对比入侵目标尺寸和知识库中样本目标 的典型尺寸， 确定入侵目标类型信息， 估算出所述入侵目标与固定式监控相机的距离， 进而 确定所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标。 3.根据权利要求1所述的一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特征在于， 所述根据 所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标， 以及固定式监控相机坐标系到 云台 相机坐标系的变换矩阵， 计算所述挂轨式巡逻机器人的移动距离和所述云台相机的旋转角 度， 具体包括： 根据所述入侵目标在固定 式监控相机坐标系下的齐次坐标， 确定所述入侵目标在固定 式监控相机像素坐标系下的齐次坐标； 确定所述 挂轨式巡 逻机器人与所述入侵目标的目标直线距离； 基于所述目标直线距离、 所述入侵目标在固定式监控相机像素坐标系下的齐次坐标、 以及固定式监控相机坐标系到 云台相机坐标系的变换矩阵， 计算所述挂轨式巡逻机器人的 移动距离和所述云台相机的旋转角度。 4.根据权利要求3所述的一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特征在于， t时刻所 述固定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的变换矩阵为： ； 其中， 为固定式监控相机坐标系到轨道坐标系的旋转平移矩阵； 为t时刻固权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115052109 B 2定式监控相机坐标系到云台相机坐标系的旋转平移矩阵； 为挂轨式巡逻机器人的移动 距离； 为所述云台相机相对于轨道坐标系x轴的旋转角度； 为所述云台相机相对于轨道 坐标系y轴的旋转角度。 5.根据权利要求2所述的一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特征在于， 所述基于 所述固定式监控相机拍摄的入侵目标图像和所述云台相机拍摄的入侵目标图像， 确定在所 述云台相机下的入侵目标位置， 具体包括： 基于所述固定 式监控相机拍摄的入侵目标图像和所述入侵目标类型信 息， 确定入侵目 标颜色特 征直方图模型和背景颜色特 征直方图模型； 基于入侵目标颜色特征直方图模型和背景颜色特征直方图模型， 对所述云台相机拍摄 的入侵目标图像进行区域， 确定掩膜图； 基于所述掩膜图和SIFT特 征， 确定在所述云台相机下的入侵目标位置 。 6.根据权利要求5所述的一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特征在于， 所述基于 入侵目标颜色特征直方图模型和背景颜色特征直方图模型， 对所述云台相机拍摄的入侵目 标图像进行区域， 确定掩膜图， 具体包括： 基于入侵目标颜色特征直方图模型和背景颜色特征直方图模型， 对所述云台相机拍摄 的入侵目标图像进行区域， 得到入侵目标概 率分布图； 对所述入侵目标概 率分布图进行二 值化处理， 得到掩膜图。 7.根据权利要求5所述的一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特征在于， 基于所述 掩膜图和SIFT特 征， 确定在所述云台相机下的入侵目标位置， 具体包括： 基于所述掩膜图对所述云台相机拍摄的入侵目标图像进行处理， 得到处理后的入侵目 标图像； 对处理后的入侵目标图像进行SIFT特 征提取； 基于提取 得到的SIFT特 征和RANSAC算法筛 选入侵目标关键点； 基于筛选得到的入侵目标关键点， 确定在所述云台相机下的入侵目标位置 。 8.根据权利要求5所述的一种基于多类型相机的目标定位方法， 其特征在于， 还包括： 根据所述入侵目标在云台相机坐标系下的齐次坐标， 以及云台相机坐标系到固定式监控相 机坐标系的变换矩阵， 确定在所述固定式监控相机下的入侵目标位置 。 9.一种基于多类型相机的目标定位系统， 其特 征在于， 包括： 齐次坐标确定模块， 用于当周界入侵检测系统检测到入侵目标时， 获取所述入侵目标 在固定式监控相 机坐标系 下的齐次坐标； 所述固定式监控相 机安装在立柱的顶端； 挂轨式 巡逻机器人安装在垂直于所述 立柱的轨道上； 所述 挂轨式巡 逻机器人下部装有云台相机； 移动位置确定模块， 用于根据所述入侵目标在固定式监控相机坐标系下的齐次坐标， 以及固定式监控相机坐标系到 云台相机坐标系的变换矩阵， 计算所述挂轨式巡逻机器人的 移动距离和所述云台相机的旋转角度； 入侵目标图像获取模块， 用于当所述挂轨式巡逻机器人移动至第 一指定位置且所述云 台相机按照旋转至第二指定位置时， 获取所述云台相 机拍摄的入侵目标图像； 所述第一指 定位置为所述挂轨式巡逻机器人按照所述移动距离移动后所在的位置； 所述第二指定位置 为所述云台相机按照所述旋转角度旋转后所在的位置； 最佳入侵目标位置确定模块， 用于基于所述固定式监控相机拍摄的入侵目标图像和所权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115052109 B 3