CN113066085B - 一种目标实时视频测速方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种目标实时视频测速方法、装置、设备和介质，所述方法包括：获取摄像设备的第n帧图片，计算该图片上的物料对应的第一物料中心点，将第一物料中心点的位置和灰度值对应映射至第一构造图片；获取摄像设备的第n+1帧图片，用同样的方法计算该图片上的物料对应的第二物料中心点，将第二物料中心点的位置和灰度值对应映射至第二构造图片；在新构造图片的基础上，利用光流法找出前后两帧之间的对应关系，从而实现目标的跟踪，进而达到速度检测的目的。本发明利用重组每一帧图片的形式，克服光流法计算量大的缺点，达到实时测速的目的，从而可以将视频测速技术应用到气喷分选机领域，提高气喷分选机的工作效率，降低带出比。
Description
技术领域
本发明涉及目标测速技术领域，特别涉及一种目标实时视频测速方法、装置、设备和介质。
背景技术
现阶段国内气喷分选机多为检测后直接喷射装置，利用传送带与物料之间保持静止的特性，得到物料的平均速度，结合检测点到气喷装置之间的大概位移，获取物料从检测点运动到喷射点的大概时间，通过提前喷射和延后喷射等延长喷射时间的方式保证气喷准确度。这种方案可以用于低速、轻物料的识别分离，但是这一类气喷分选机工作效率低、带出比高，不适合对建筑垃圾的精细分选，特别是在物料速度较快、质量较大时更加难以适用。在高速喂料装置中，由于电机速度波动、传送带的打滑等问题，导致物料的速度并不是一个恒定值，从而需要延长气喷的时间，来解决气喷打靶精度问题。但是过长的喷气时间会降低气喷分选机的产量和效率，减少喷气时间则会减少气喷准确度，难以应用于工业化生产。
目前国内较为先进的气喷分选机虽然也已经可以应用于建筑垃圾的分拣当中，但可识别颜色单一，可分离物料颗粒较小，气喷装置喷气精准度不高，导致工作效率低下，带出比高，很难用于建筑垃圾的精确分选。如果无法对建筑垃圾进行精确分选，则会导致分选后的建筑垃圾材料混杂，无法应用于强度较高的建筑中，只能用作绿化砖等价值较低的材料，因此有必要对现有的气喷分选机进行改进，使其适用于较为复杂的建筑垃圾分离环境，提高气喷分选机工作效率，降低带出比，从而实现气喷分选机高效分拣建筑垃圾的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种目标实时视频测速方法、装置、设备和介质，利用重组每一帧图片的形式，解决光流法计算量大难以实时测速的缺陷，达到实时测速的目的，将其应用于气喷分选机，可提高气喷分选机工作效率，降低带出比。
第一方面，本发明提供了一种目标实时视频测速方法，包括：
步骤10、获取摄像设备的第n帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n帧图片上的至少一个目标对应的至少一个第一目标中心点，将所述第一目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第一构造图片；
获取摄像设备的第n+1帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n+1帧图片上的所述至少一个目标对应的至少一个第二目标中心点，将所述第二目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第二构造图片；
所述第一构造图片和第二构造图片均包括与气喷分选机喷口对应的至少一个横向像素点和沿目标传送方向均匀设置的纵向像素点；
步骤20、利用光流法，根据所述第一构造图片和第二构造图片中各个目标中心点的灰度值，确定对应的两帧图片中的同一目标，然后获取每一目标中心点的第一坐标和第二坐标，从而计算目标的速度；根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口。
进一步地，所述步骤20中，根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口，具体包括：
获取每一目标中心点与左侧横向像素点的第一距离以及目标中心点与右侧横向像素点的第二距离，若第一距离小于第二距离，则左侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离大于第二距离，则右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离等于于第二距离，则根据默认设置选择左侧横向像素点或右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口。
进一步地，所述步骤20中，计算目标的速度，具体包括：
根据每一目标中心点的第一坐标，获取目标中心点与第一构造图片的纵向像素点的相对位置作为第一纵向位置，根据每一目标中心点的第二坐标，获取目标中心点与第二构造图片的纵向像素点的相对位置作为第二纵向位置，计算第一纵向位置与第二纵向位置的间隔距离，然后根据如下公式计算每一目标中心点的速度：
V＝n*z/t
其中，n为间隔距离，z为两相邻纵向像素点对应的实际距离，t为第n帧图片与第n+1帧图片的间隔时间。
进一步地，所述纵向像素点的数量根据计算精度和CPU的计算速度进行设置。
第二方面，本发明提供了一种目标实时视频测速装置，包括：简化处理模块和计算模块；
所述简化处理模块，用于获取摄像设备的第n帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n帧图片上的至少一个目标对应的至少一个第一目标中心点，将所述第一目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第一构造图片；
获取摄像设备的第n+1帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n+1帧图片上的所述至少一个目标对应的至少一个第二目标中心点，将所述第二目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第二构造图片；
所述第一构造图片和第二构造图片均包括与气喷分选机喷口对应的至少一个横向像素点和沿目标传送方向均匀设置的纵向像素点；
所述计算模块，用于利用光流法，根据所述第一构造图片和第二构造图片中各个目标中心点的灰度值，确定对应的两帧图片中的同一目标，然后获取每一目标中心点的第一坐标和第二坐标，从而计算目标的速度；根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口。
进一步地，所述计算模块中，根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口，具体包括：
获取每一目标中心点与左侧横向像素点的第一距离以及目标中心点与右侧横向像素点的第二距离，若第一距离小于第二距离，则左侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离大于第二距离，则右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离等于于第二距离，则根据默认设置选择左侧横向像素点或右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口。
进一步地，所述计算模块中，计算目标的速度，具体包括：
根据每一目标中心点的第一坐标，获取目标中心点与第一构造图片的纵向像素点的相对位置作为第一纵向位置，根据每一目标中心点的第二坐标，获取目标中心点与第二构造图片的纵向像素点的相对位置作为第二纵向位置，计算第一纵向位置与第二纵向位置的间隔距离，然后根据如下公式计算每一目标中心点的速度：
V＝n*z/t
其中，n为间隔距离，z为两相邻纵向像素点对应的实际距离，t为第n帧图片与第n+1帧图片的间隔时间。
进一步地，所述纵向像素点的数量根据计算精度和CPU的计算速度进行设置。
第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、通过测量目标的实时速度，可以精确掌控目标到达气喷阀门的时间，从而在减少气喷装置的喷气时间的同时提高气喷精度，实现提高气喷分选机工作效率，降低带出比；
2、通过将气喷分选机摄像设备的每一帧图片进行重组，将图片上的目标对应的目标中心点，映射至根据气喷口和间隔距离构造的图片，大幅度减少了计算量；
3、通过调节测速方向上所采用像素点的数量，可以直接影响测速的精度和速度，可根据实际需要进行调节，有利于推进气喷分选机技术更新换代，使得单个气喷分选机可以适用多种目标物料。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例应用的气喷分选机系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一中方法中的流程图；
图3为本发明实施例一中创新测速原理示意图；
图4为本发明实施例一中目标中心位置判定示意图；
图5为本发明实施例一中目标测速示例之一；
图6为本发明实施例一中目标测速示例之二；
图7为本发明实施例二中装置的结构示意图；
图8为本发明实施例三中电子设备的结构示意图；
图9为本发明实施例四中介质的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：
现阶段国内气喷分选机多为检测后直接喷射装置，利用传送带与物料保持静止的特性，得到物料的平均速度，结合检测点到气喷装置之间的大概位移，获取物料从检测点运动到喷射点的大概时间，通过提前喷射和延后喷射等延长喷射时间的方式保证气喷准确度。这种方案可以用于低速、轻物料的识别分离，但是这一类气喷分选机工作效率低、带出比高，不适合对建筑垃圾的精细分选，特别是在物料速度较快、质量较大时更加难以适用。
因此引入物料多目标视频测速技术，在传统气喷分选机的基础上结合多目标测速，能更好的利用气喷装置对物料进行准确、高效的分离。
现有移动目标测速大致可分为激光测速、雷达测速和视频测速三种。传统的测速系统多为激光测速和雷达测速，近些年来视频测速也开始崭露头角。雷达测速准确，但抗电子干扰能力差；激光测速更为精确，但成本太高，而且无法用于多目标测速。这两种测速方法都不太适用于气喷分选机物料的测速。由于气喷分选机的检测阶段需要使用相机进行识别，因此视频测速就成了气喷分选机物料的首选测速方式。视频测速成本较低，系统工作稳定性高，安装简单方便，抗电子干扰能力强，能同时对多个运动目标测速，这一点是雷达测速和激光测速难以匹敌的，正因为视频测速具有这些优势，近年来视频测速逐渐成为研究的热点。
传统的视频测速方法主要有两种，第一种，通过帧差法和背景差分法对目标进行检测，再通过特征点、角点进行跟踪，找出图像上每一帧特征点或者角点所移动的距离与实际距离之间的对应关系，得到特征点或角点实际的移动距离，使用实际距离除以每一帧所用的时间求出目标的速度。第二种，利用光流法对运动目标进行检测和跟踪，通过对每一帧视频每一个像素的灰度值变化所产生的光流场进行检测跟踪测速。
在气喷分选机的物料装置中，环境复杂，物料多样，灰尘慢布，帧差法和背景差分法受其条件的限制很难进行准确的识别。光流法的计算量较大，很难进行实时的速度检测。
针对上述现有技术缺点，为了解决气喷分选机测速过程中实时性困难、特征点难寻等特点，本专利解决稠密光流法计算量巨大的特征，创新性地利用重组每一帧图片的形式，达到实时测速的目的。
在介绍具体实施例之前，先介绍本申请实施例方法所对应的气喷分选机系统，如图1所示，气喷分选机的工作效率主要由T、△T、△t1、△t2所决定，其中T指的是物料从检测位置到离开传送带所用的时间，△T指的是物料下落到气喷装置可喷气位置所用的时间，△t1指的是物料识别以及测速所需要的延迟时间，△t2指的是为避免误差所需要的气喷装置喷气时间的一半。
精确的气喷起始时间为：t＝T+△T-△t1-△t2
精确的气喷停止时间为：t＝T+△T-△t1+△t2
目前世界上主流的气喷分选机均将传送带上物料的速度看做是一个固定值(此时T、△T、△t1三个值均为常数)，通过增加△t2(即气喷装置的喷气时间)来解决气喷装置喷不准的问题。虽然传统的气喷分选机在不同物料进入系统间隔较远时可以成功实现对物料的分离，但过大的物料间隔就会导致气喷分选机效率低下，难以满足工业化生产。也有一些公司通过提高喂料装置的制造精度解决速度不均匀的问题，但也仅仅只适用于物料较轻，工况不复杂的情况下，而且由于磨损等一系列问题，仅仅提高喂料装置的制造精度依然无法从根本上解决问题。
随着计算机技术的发展，7nm、5nm芯片相继问世，为处理更为复杂的算法提供了可能。为解决气喷分选机效率低下的问题，势必要引入新的物料测速方法，对物料进行估算定位，更为精确的控制喷气阀对物料的重心喷气。
视频测速时逐帧逐像素点检测将会带来巨额的计算量，如果不能解决计算量较大的问题，就没有办法保证实时性，带来得到芝麻丢掉西瓜的后果，为减少计算量，改善视频测速的检测速度，提高视频测速的实时性，本专利提出重新构建新图片、减少图片像素点数量的方法，用以减少计算量。
实施例一
本实施例提供一种目标实时视频测速方法，如图2所示，包括如下步骤：
步骤10、获取摄像设备的第n帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n帧图片上的至少一个目标对应的至少一个第一目标中心点(每一个目标对应一个目标中心点，一张图片上可以同时有多个目标)，将所述第一目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第一构造图片；
获取摄像设备的第n+1帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n+1帧图片上的所述至少一个目标对应的至少一个第二目标中心点，将所述第二目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第二构造图片；
所述第一构造图片和第二构造图片均包括与气喷分选机喷口对应的至少一个横向像素点和沿目标传送方向均匀设置的纵向像素点；
图3为构造图片的示意图，其中所有的直线都是虚拟直线，不是真实存在的，每一根直线的交点为构造图片的像素点，根据气喷分选机气喷装置的特征，假设气喷装置共有17个喷气阀门，由于喷气仅仅与喷气阀门的中心位置有关，因此可以将构造图片横向像素点设置为17，图3中的数字1-17分别代表第一至第十七喷气阀门。
步骤20、利用光流法，根据所述第一构造图片和第二构造图片中各个目标中心点的灰度值，确定对应的两帧图片中的同一目标，然后获取每一目标中心点的第一坐标和第二坐标，从而计算目标的速度；根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口。
以此类推，在摄像设备工作过程中，实时地对每一帧图片进行处理，将每一帧图片上所有的物料中心点都相应的对应到新图片上，然后再对新图片进行视频测速。比如，当物料运行到检测位置时，通过对检测位置前后两帧的图片进行计算，即可得到各物料的实时速度，实现精确掌控物料到达气喷阀门的时间，从而可以精确设置△t2的值，减少气喷装置的喷气时间，达到提高效率的目的。
在一种可能的实现方式中，如图4所示，所述步骤20中，根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口，具体包括：
获取每一目标中心点与左侧横向像素点的第一距离x以及目标中心点与右侧横向像素点的第二距离y，若第一距离小于第二距离(x<y)，则左侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离大于第二距离(x>y)，则右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离等于于第二距离，则根据默认设置选择左侧横向像素点或右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口。
在一种可能的实现方式中，如图5所示，所述所述步骤20中，计算目标的速度，具体包括：
根据每一目标中心点的第一坐标，获取目标中心点与第一构造图片的纵向像素点的相对位置作为第一纵向位置，根据每一目标中心点的第二坐标，获取目标中心点与第二构造图片的纵向像素点的相对位置作为第二纵向位置，计算第一纵向位置与第二纵向位置的间隔距离，然后根据如下公式计算每一目标中心点的速度：
V＝n*z/t
其中，n为间隔距离，z为两相邻纵向像素点对应的实际距离，t为第n帧图片与第n+1帧图片的间隔时间。
图5所展示的图片为阵列摄像机中前后两帧图片融合到一起的图片(仅为了直观展示，实际测速过程中并不需要将图片整合到一起)，其中带有斜直线的椭圆形代表前一帧图片上的物料，无色的椭圆形代表下一帧图片上的物料，黑色的点代表物料的中心。
根据相机摆放的位置，可以得出拍摄视频与现实之间的比例。物料1(图6中靠左边的物料)在两帧图片中的纵向位置相差4格，假设每格子之间的距离为1cm，相机每一帧的时间为0.01秒，则可以计算出物料1的速度为4米每秒，距离第一喷射口较近，使用第一个喷射口进行气喷。物料2(图6中靠中间的物料)的中心位置并未完全在横直线上面，根据技术方案的详细阐述，第一帧图片上物料2中心距离下方直线较近，第二帧图片中心距离上方的直线较近，利用近似的原则，得出两帧之间的距离为3cm，则可以计算出物料2的速度为3米每秒，距离第二喷射口较近，使用第二个喷射口进行气喷。物料3(图6中靠右边的物料)两帧之间的距离为3cm，则可以计算出物料3的速度为3米每秒，距离第三喷射口较近，使用第三个喷射口进行气喷。
在一种可能的实现方式中，所述纵向像素点的数量根据计算精度和CPU的计算速度进行设置。
当物料较小，对物料速度的精确度要求较高时，可以增加纵向像素点的数量。如图4所示，与横向像素点位置判定方法类似，通过物料中心与与上下两纵向像素点的距离a和b，判定距离物料中心最近的纵向像素点。当计算精度要求较低时，可以减少纵向像素点的数量，进一步加快计算速度。
假设物料的精度不够，难以实现精确的气喷分离，则可以通过增加横向像素点的密度，提高测速的精度，进一步精确控制气喷阀门。
如图8所示，增大横向像素点的密度后，物料二的速度测量将会有较大差别，更精确的距离为3.5cm，则可以计算出物料2更加精确的速度为3.5米每秒。
可根据精度的需要对横线的密度进行调节，同时平衡CPU的能力，达到物料分离的最好效果。
基于同一发明构思，本申请还提供了与实施例一中的方法对应的装置，详见实施例二。
实施例二
在本实施例中提供了一种目标实时视频测速装置，如图7所示，包括：简化处理模块和计算模块；
所述简化处理模块，用于获取摄像设备的第n帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n帧图片上的至少一个目标对应的至少一个第一目标中心点，将所述第一目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第一构造图片；
获取摄像设备的第n+1帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n+1帧图片上的所述至少一个目标对应的至少一个第二目标中心点，将所述第二目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第二构造图片；
所述第一构造图片和第二构造图片均包括与气喷分选机喷口对应的至少一个横向像素点和沿目标传送方向均匀设置的纵向像素点；
所述计算模块，用于利用光流法，根据所述第一构造图片和第二构造图片中各个目标中心点的灰度值，确定对应的两帧图片中的同一目标，然后获取每一目标中心点的第一坐标和第二坐标，从而计算目标的速度；根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口。
在一种可能的实现方式中，所述计算模块中，根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口，具体包括：
获取每一目标中心点与左侧横向像素点的第一距离以及目标中心点与右侧横向像素点的第二距离，若第一距离小于第二距离，则左侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离大于第二距离，则右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离等于于第二距离，则根据默认设置选择左侧横向像素点或右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口。
在一种可能的实现方式中，所述计算模块中，计算目标的速度，具体包括：
根据每一目标中心点的第一坐标，获取目标中心点与第一构造图片的纵向像素点的相对位置作为第一纵向位置，根据每一目标中心点的第二坐标，获取目标中心点与第二构造图片的纵向像素点的相对位置作为第二纵向位置，计算第一纵向位置与第二纵向位置的间隔距离，然后根据如下公式计算每一目标中心点的速度：
V＝n*z/t
其中，n为间隔距离，z为两相邻纵向像素点对应的实际距离，t为第n帧图片与第n+1帧图片的间隔时间。
在一种可能的实现方式中，所述纵向像素点的数量根据计算精度和CPU的计算速度进行设置。
由于本发明实施例二所介绍的装置，为实施本发明实施例一的方法所采用的装置，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本申请提供了实施例一对应的电子设备实施例，详见实施例三。
实施例三
本实施例提供了一种电子设备，如图8所示，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，可以实现实施例一中任一实施方式。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例一中方法所采用的设备，故而基于本申请实施例一中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中的方法所采用的设备，都属于本申请所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本申请提供了实施例一对应的存储介质，详见实施例四。
实施例四
本实施例提供一种计算机可读存储介质，如图9所示，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可以实现实施例一中任一实施方式。
由于本实施例所介绍的计算机可读存储介质为实施本申请实施例一中方法所采用的计算机可读存储介质，故而基于本申请实施例一中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的计算机可读存储介质的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该计算机可读存储介质如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中的方法所采用的计算机可读存储介质，都属于本申请所欲保护的范围。
本发明实施例通过测量目标的实时速度，可以精确掌控目标到达气喷阀门的时间，从而在减少气喷装置的喷气时间的同时提高气喷精度，实现提高气喷分选机工作效率，降低带出比；通过将气喷分选机摄像设备的每一帧图片进行重组，将图片上的目标对应的目标中心点，映射至根据气喷口和间隔距离构造的图片，大幅度减少了计算量；通过调节测速方向上所采用像素点的数量，可以直接影响测速的精度和速度，可根据实际需要进行调节，有利于推进气喷分选机技术更新换代，使得单个气喷分选机可以适用多种目标物料。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (8)
1.一种目标实时视频测速方法，其特征在于，包括：
步骤10、获取摄像设备的第n帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n帧图片上的至少一个目标对应的至少一个第一目标中心点，将所述第一目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第一构造图片；
获取摄像设备的第n+1帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n+1帧图片上的所述至少一个目标对应的至少一个第二目标中心点，将所述第二目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第二构造图片；
所述第一构造图片和第二构造图片均包括与气喷分选机喷口对应的至少一个横向像素点和沿目标传送方向均匀设置的纵向像素点；
步骤20、利用光流法，根据所述第一构造图片和第二构造图片中各个目标中心点的灰度值，确定对应的两帧图片中的同一目标，然后获取每一目标中心点的第一坐标和第二坐标，从而计算目标的速度；根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口；
所述步骤20中，根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口，具体包括：
获取每一目标中心点与左侧横向像素点的第一距离以及目标中心点与右侧横向像素点的第二距离，若第一距离小于第二距离，则左侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离大于第二距离，则右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离等于第二距离，则根据默认设置选择左侧横向像素点或右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤20中，计算目标的速度，具体包括：
根据每一目标中心点的第一坐标，获取目标中心点与第一构造图片的纵向像素点的相对位置作为第一纵向位置，根据每一目标中心点的第二坐标，获取目标中心点与第二构造图片的纵向像素点的相对位置作为第二纵向位置，计算第一纵向位置与第二纵向位置的间隔距离，然后根据如下公式计算每一目标中心点的速度：
V＝n*z/t
其中，n为间隔距离，z为两相邻纵向像素点对应的实际距离，t为第n帧图片与第n+1帧图片的间隔时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述纵向像素点的数量根据计算精度和CPU的计算速度进行设置。
4.一种目标实时视频测速装置，其特征在于，包括：简化处理模块和计算模块；
所述简化处理模块，用于获取摄像设备的第n帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n帧图片上的至少一个目标对应的至少一个第一目标中心点，将所述第一目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第一构造图片；
获取摄像设备的第n+1帧图片，利用图像处理限制阈值操作识别图片上所对应目标，并根据轮廓的最小拟合点集，从而计算所述第n+1帧图片上的所述至少一个目标对应的至少一个第二目标中心点，将所述第二目标中心点的位置和此点的灰度值对应映射至第二构造图片；
所述第一构造图片和第二构造图片均包括与气喷分选机喷口对应的至少一个横向像素点和沿目标传送方向均匀设置的纵向像素点；
所述计算模块，用于利用光流法，根据所述第一构造图片和第二构造图片中各个目标中心点的灰度值，确定对应的两帧图片中的同一目标，然后获取每一目标中心点的第一坐标和第二坐标，从而计算目标的速度；根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口；
所述计算模块中，根据每一目标中心点与第一构造图片或第二构造图片的横向像素点的相对位置，确定每一目标中心点对应的气喷分选机喷口，具体包括：
获取每一目标中心点与左侧横向像素点的第一距离以及目标中心点与右侧横向像素点的第二距离，若第一距离小于第二距离，则左侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离大于第二距离，则右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口；若第一距离等于第二距离，则根据默认设置选择左侧横向像素点或右侧横向像素点对应的气喷分选机喷口作为将所述目标中心点对应的目标喷出的喷口。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述计算模块中，计算目标的速度，具体包括：
根据每一目标中心点的第一坐标，获取目标中心点与第一构造图片的纵向像素点的相对位置作为第一纵向位置，根据每一目标中心点的第二坐标，获取目标中心点与第二构造图片的纵向像素点的相对位置作为第二纵向位置，计算第一纵向位置与第二纵向位置的间隔距离，然后根据如下公式计算每一目标中心点的速度：
V＝n*z/t
其中，n为间隔距离，z为两相邻纵向像素点对应的实际距离，t为第n帧图片与第n+1帧图片的间隔时间。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述纵向像素点的数量根据计算精度和CPU的计算速度进行设置。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
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