AI開發 目標跟蹤之速度計算

2022-01-10 21:47:47 字數 1499 閱讀 6778

(1)目標跟蹤之速度計算

(2)目標跟蹤之計數

(3)目標跟蹤之行為檢測

後面會陸續新增鏈結。

本篇文章以交通類應用場景為例,介紹車輛速度計算方法。

速度計算前提

速度=距離÷時間

畫素速度=畫素距離÷時間

實際物理速度!=畫素速度*某值

兩種解決方案:

如上圖,根據攝像機成像原理,三維空間在二維畫面上投影之後,會存在對應角度關係,可以列出等式,計算機動車在路面行駛的實際距離。這種做法的前提是我們必須知道圖中的h_cam(攝像機距離地面的高度)、d_near(攝像機成像最近點與攝像機垂直線之間的水平距離)以及d_far(攝像機成像最遠點與攝像機垂直線之間的水平距離),而這些引數獲取在現實應用場景中基本不可能做到。

基於透視變換的車輛測速方法

上面這種測速方式的前提有兩個:

(2)知道俯檢視中每畫素代表的實際物理距離

經過透視變換之後:

可以看到,經過透視變換之後生成的俯檢視中,我們將路面的矩形還原成了「真正的」矩形,並且可以看到,車道分割線是均勻分布的,兩條分割線也是平行的,這符合我們的預期,即:俯檢視中,無論是道路的平行方向,還是道路的垂直方向,每畫素所代表的實際物理距離是固定不變的。目標車輛在俯檢視中,只會存在與道路平行方向的位移差,與道路垂直方向的分量為零,這符合俯視角度觀察到的結果。

注意:需要忽略其他與道路不在同乙個平面上的物體,這種透視變換只對道路平面有效。

另外再舉乙個攝像機角度比較好的例子:

上圖是選取的矩形四個頂點,下圖是透視變換之後的俯檢視:

經過轉換之後生成的俯檢視,可以作為矩形標註的參考,如果發現生成的俯檢視完全不對,那麼說明標註的矩形四個頂點座標有問題。

經過實際使用發現,這種測速誤差在±6%之內,這種準確性雖然不能用於交通執法,但是對於交通狀況監測還是非常有參考價值的。當然這種方法也有劣勢:

(1)參考矩形不太好標註,有的路面甚至沒有任何參照物。完全靠經驗去嘗試;

(2)有的路面沒有距離參照物,比如不存在車道分割線(虛線),這種情況無法測速;

(3)測速結果的準確性對參照物的標註依賴很大,後者直接影響測速結果。

當然,它的優勢前面已經提到了。本文只提供思路,沒有**。

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