[發明專利]一種移動平臺及移動平臺長時間跟蹤的方法

在審

• 申請號: 201811395714.1
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109398533A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 屈盛官;劉漢語;曲希帥;高嬌;李小強
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;B62D63/04;B60R11/04;G06K9/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

本發明公開了一種移動平臺及移動平臺長時間跟蹤的方法，其中，一種具有長時間跟蹤功能的移動平臺，包括：視覺識別系統以及平臺控制系統，視覺識別系統包括全景反射鏡以及用于采集全景反射鏡上的圖像信息的圖像采集裝置；平臺控制系統包括：檢測模塊、跟蹤模塊以及預測模塊，檢測模塊根據視覺識別系統接收到的圖像信息對目標進行檢測；跟蹤模塊跟蹤模塊根據視覺識別系統接收到的圖像信息對目標進行跟蹤；預測模塊用于當目標被遮擋時根據目標被遮擋前目標移動軌跡預測被遮擋時目標移動軌跡。本發明使實際移動視覺平臺能長時間跟蹤而不至于丟失目標，解決跟蹤過程中極易出現的遮擋、目標運動非線性、噪聲非高斯等問題。

技術領域

本發明涉及智能控制領域，特別涉及一種移動平臺及移動平臺長時間跟蹤的方法。

背景技術

現有移動機器人的移動機構技術方案有履帶式、腿式、蛇行式、跳躍式、輪式等幾種。其中履帶式地面附著性能和通過性能好，但是速度較慢、功耗較大、轉向時對地面破壞程度大。腿式機器人雖能夠滿足某些特殊的性能要求、能適應復雜的地形,但由于其結構自由度太多、機構復雜,導致其難于控制、移動速度慢、功耗大。蛇行式和跳躍式雖然在某些方面,如復雜環境、特殊環境、機動性等具有其獨特的優越性,但也存在一些致命的缺陷,如承載能力、運動平穩性等。相比之下,輪式移動機器人具有自重輕、承載大、機構簡單、驅動和控制相對方便、行走速度快、機動靈活、工作效率高等優點,因此被大量應用于工業、農業、反恐防爆、家庭、空間探測等領域。

在無人偵察小車及無人機等使用到視覺傳感器的移動平臺中，對特定目標的智能跟蹤也一直是一個研究的重點和難點。現行大部分方法均是考慮監控場景下視頻的目標跟蹤，該場景的特點在于攝像頭固定且僅需對目標進行短時跟蹤。而在無人偵察小車及無人機的視覺系統應用場景當中，對特定目標的跟蹤不僅屬于長時間跟蹤，而且其圖像傳感器需要在目標即將脫離視野時，通過云臺移動以繼續追蹤目標，這樣圖像傳感器所采集的圖像也更容易被噪聲污染。遮擋問題在現有方法中也經常被考慮，但是大多是針對短時遮擋，現有方法只適合于脫離遮擋的目標仍然在視頻范圍內的情況，不適合大片遮擋以至于目標脫離視野范圍的情形。還有的現有方法僅適用于目標運動線性和噪聲符合高斯分布的情形，這種情形在實際場景中是不存在的。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種移動平臺及移動平臺長時間跟蹤的方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種具有長時間跟蹤功能的移動平臺，包括：視覺識別系統以及平臺控制系統，視覺識別系統包括全景反射鏡以及用于采集全景反射鏡上的圖像信息的圖像采集裝置；

平臺控制系統包括：檢測模塊，檢測模塊根據視覺識別系統接收到的圖像信息對目標進行檢測；

跟蹤模塊，跟蹤模塊根據視覺識別系統接收到的圖像信息對目標進行跟蹤；以及

預測模塊，用于當目標被遮擋時根據目標被遮擋前目標移動軌跡預測被遮擋時目標移動軌跡。

優選的，移動平臺具有車體、車輪、連接件以及舵機，連接件一端鉸接于車體上，車輪設置于連接件另一端，所述舵機與連接件連接，用于控制連接件的擺動動作從而調節車體的底盤與地面間的距離；

還包括升降裝置，所述全景反射鏡設置于升降裝置上；

視覺識別系統還包括四個攝像頭，四個攝像頭分別設置在車體的前部、后部、左部以及右部，分別采集車體的前方、后方、左方以及右方的圖集信息；

還包括第二舵機，位于車體的前部的攝像頭設置于第二舵機上，第二舵機用于調節位于車體前部的攝像頭的俯仰角度。

一種使用上述的具有長時間跟蹤功能的移動平臺進行長時間跟蹤的方法，包括：

視頻第一幀圖像讀入，目標跟蹤框選定并對跟蹤模塊、檢測模塊、預測模塊和檢測標記進行初始化；