技术特征：
1.一种基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法，其特征在于，包括：获取两个不同方向的鱼缸视图图像，追踪鱼在单个视图中的二维位置；对比真实鱼和倒影到鱼缸中心点的距离的远近来剔除倒影；在考虑水折射的影响下结合两个视图中检测到鱼的二维位置，使用光线追踪的方法来计算鱼的三维位置；将鱼的身体拟合成椭圆，计算椭圆的短轴与水平线之间的角度，确定出两个视图中的鱼身体的旋转角度；结合基于鱼的三维位置和两个视图中的鱼身体的旋转角度，利用立体和投影之间的关系来计算鱼头的朝向。2.如权利要求1所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法，其特征在于，采用knn背景建模算法获得视频中正在运动的目标鱼，且使用相关滤波的kcf追踪算法进行辅助检测。3.如权利要求1所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法，其特征在于，在对比真实鱼和倒影之前，还包括判断倒影出现，其判断过程为：判断当前检测到的轮廓是否超过一个，超过一个则出现了分离的倒影。4.如权利要求1所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法，其特征在于，真实鱼的身体和鱼缸壁上的倒影融为一体，被检测成为一个运动目标。5.如权利要求4所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法，其特征在于，对运动目标进行修正的过程为：记录每一帧中轮廓的面积值，再计算当前帧与上一帧轮廓面积的差值，根据获得运动目标的轮廓的面积值突变判断当前帧是否出现倒影；根据倒影出现位置对其进行矫正，将已经求得质心的位置向靠近鱼缸中心的方向平移四分之一个轮廓的宽度作为修正后的位置。6.如权利要求1所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法，其特征在于，所述鱼缸视图图像包括顶视图和侧视图。7.如权利要求1所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法，其特征在于，使用最小二乘法将鱼的轮廓点集拟合为椭圆，从而获得椭圆的旋转角度即椭圆短轴与水平线之间的角度。8.一种基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪系统，其特征在于，包括：二维位置追踪模块，其用于获取两个不同方向的鱼缸视图图像，追踪鱼在单个视图中的二维位置；倒影剔除模块，其用于对比真实鱼和倒影到鱼缸中心点的距离的远近来剔除倒影；三维位置计算模块，其用于在考虑水折射的影响下结合两个视图中检测到鱼的二维位置，使用光线追踪的方法来计算鱼的三维位置；旋转角度确定模块，其用于将鱼的身体拟合成椭圆，计算椭圆的短轴与水平线之间的角度，确定出两个视图中的鱼身体的旋转角度；鱼头朝向计算模块，其用于结合基于鱼的三维位置和两个视图中的鱼身体的旋转角度，利用立体和投影之间的关系来计算鱼头的朝向。9.一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
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7中任一项所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法中的步骤。10.一种计算机设备，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
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7中任一项所述的基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法中的步骤。
技术总结
本发明属于轨迹跟踪领域，提供了一种基于双正交视图的单条鱼三维轨迹与朝向跟踪方法及系统。其中，该方法包括获取两个不同方向的鱼缸视图图像，追踪鱼在单个视图中的二维位置；对比真实鱼和倒影到鱼缸中心点的距离的远近剔除倒影；在考虑水折射的影响下结合两个视图中检测到鱼的二维位置，使用光线追踪的方法来计算鱼的三维位置；将鱼的身体拟合成椭圆，计算椭圆的短轴与水平线之间的角度，确定出两个视图中的鱼身体的旋转角度；结合基于鱼的三维位置和两个视图中的鱼身体的旋转角度，利用立体和投影之间的关系来计算鱼头的朝向。立体和投影之间的关系来计算鱼头的朝向。立体和投影之间的关系来计算鱼头的朝向。
技术研发人员：刘娟 奚彧婷 杨承磊 郑雅文 鲍西雨 王露潼 盖伟
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2021.06.11
技术公布日：2021/9/9