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专利号: 2019100514629
申请人: 南京泛在地理信息产业研究院有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)同名点获取:获取接入的道路监控探头的监控视频信息,截取一帧视频图像,并在视频图像和二维地图上采集同名点对,获取同名点的图像坐标和地理坐标;

(2)自适应裁剪:对输入的每一帧视频图像进行裁剪处理,去除冗余信息,并重新计算同名点在裁剪后的视频图像中的坐标,建立视频图像与地理空间的互映射关系;

(3)覆盖范围格网剖分:基于视频图像与地理空间的互映射关系计算视频图像在地理空间中的覆盖范围,根据输入的处理分辨率对地面覆盖范围进行格网划分;

(4)逐格网插值:对划分的每一地面格网进行从地理空间到图像空间的映射,并进行插值操作,得到格网在新图像中对应像素的图像坐标和像元值,最后对生成的图像进行局部透明处理;

(5)重复上述步骤,循环处理获取的实时视频流,得到每一帧视频图像与二维地图融合的图像。

2.根据权利要求1所述的一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:步骤(1)所述的图像为截取监控视频的第一帧图像。

3.根据权利要求1所述的一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:步骤(1)所述视频图像和二维地图上采集同名点对的数量不少于四对,且不能全部共线。

4.根据权利要求1所述的一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:步骤(2)中对于输入视频图像进行裁剪的步骤如下:(a)解析输入的同名点的图像坐标,图像中点p1,p2,p3,…,pn,对应地图中点P1,P2,P3,…,Pn;

(b)根据同名点的图像坐标,其原点位于左上角,向右为x轴正方向,向下为y轴正方向,找到位于图像最左侧同名点pleft、最上侧同名点pup和最右侧同名点pright;若最左侧或最右侧存在多个同名点,取y值最小的点;若最上侧存在多个同名点,取x值最小的点;

(c)裁剪掉pleft左部、pup上部和pright右部的图像区域。

5.根据权利要求1所述的一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:步骤(2)所述建立视频图像与地理空间的互映射关系的步骤如下:(21)根据四对及以上同名点的图像坐标及地理坐标的对应关系,解算图像空间到地理空间的映射变换矩阵h,完成图像空间到地理空间映射关系的建立,已知点的图像坐标求解其地理空间坐标的计算公式如下:式中,(x y 1)T是点的图像坐标,(X Y 1)T是点的地理空间坐标;

(22)对解算出的图像空间到地理空间的映射变换矩阵进行求逆运算得到地理空间到图像空间的映射变换矩阵h′,完成地理空间到图像空间映射关系的建立,已知点的地理空间坐标求解其图像坐标的计算公式如下:式中,(x y 1)T是点的图像坐标,(X Y 1)T是点的地理空间坐标。

6.根据权利要求1所述的一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:步骤(3)所述视频图像在地理空间覆盖范围计算及地面格网划分步骤如下:(31)读取视频图像以像素为单位的高度和宽度;

(32)根据视频图像四个顶点的图像坐标,利用第二步中得到的图像空间到地理空间的映射变换矩阵解算出图像四个顶点对应的地理坐标,由此在地理空间中形成一个四边形区域即为图像在地理空间的覆盖范围;

(33)计算步骤(32)中得到的地理空间覆盖四边形区域的外接矩形;

(34)根据设置的处理分辨率对步骤(33)中得到的外接矩形区域进行分割,形成若干规则排列的格网,每一格网的边长等于设置的处理分辨率。

7.根据权利要求1所述的一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:步骤(4)所述对格网从地理空间到图像空间映射的步骤如下:(41)根据图像在地理空间覆盖四边形区域外接矩形左下角的坐标和处理分辨率遍历划分的每一格网;

(42)根据地理空间到图像空间的映射变换矩阵,将格网的地理坐标转换为图像坐标;

(43)判断转换后的图像坐标是否在裁剪后的图像范围内;

(44)若坐标不在裁剪后的图像范围内,将该位置的图像坐标值设为0;

(45)若坐标在裁剪后的图像范围内,利用插值算法如双线性插值生成该位置像元的像素值。

8.根据权利要求1所述的一种面向城市道路监控视频映射到二维地图的方法,其特征在于:步骤(4)所述对生成的图像进行局部透明处理是指在图像中加入alpha通道,将图像中没有内容的部分设置为透明。