[發明專利]一種針對移動平臺長時間跟蹤的方法

在審

• 申請號: 201811395715.6
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109583347A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 屈盛官;劉漢語;高嬌;李小強
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: 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

本發明公開了一種針對移動平臺長時間跟蹤的方法，包括：視頻第一幀圖像讀入，目標跟蹤框選定并對跟蹤器、檢測器、預測器和檢測標記進行初始化；確定目標跟蹤框后，讀取下一幀圖像，使用跟蹤器跟蹤目標；判斷跟蹤是否成功，若跟蹤失敗，則利用檢測器對目標進行重檢測，若檢測到目標，則以檢測結果做目標中心位置及輪廓框的計算，否則進行預測跟蹤；若跟蹤成功則利用跟蹤器進行目標中心位置及輪廓框尺寸的計算；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，特別涉及一種針對移動平臺長時間跟蹤的方法。

背景技術

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一直是一個研究的重點和難點?，F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：提供一種針對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：一種針對移動平臺長時間跟蹤的方法，包括：

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

確定目標跟蹤框后，讀取下一幀圖像，使用跟蹤器跟蹤目標；

判斷跟蹤是否成功，若跟蹤失敗，則利用檢測器對目標進行重檢測，若檢測到目標，則以檢測結果做目標中心位置及輪廓框的計算，否則進行預測跟蹤；

若跟蹤成功則利用跟蹤器進行目標中心位置及輪廓框尺寸的計算；

當獲取輪廓框后，判斷跟蹤輪廓框的面積變化因子是否符合第一預設條件，若不符合，則調節移動平臺狀態直至符合第一預設條件；若符合第一預設條件，則在獲取目標中心位置后，判斷目標中心位置是否符合第二預設條件，若不符合第二預設條件，則調節移動平臺狀態直至符合第二預設條件，若是符合第二預設條件，則判斷是否接收到結束跟蹤的命令，若收到則結束跟蹤，否則，返回至讀取下一幀圖像。

優選的，若跟蹤過程中存在遮擋則判斷為跟蹤失敗。

優選的，判斷跟蹤是否成功的條件為：根據跟蹤器計算圖像塊的保守相似度，若大于或等于預設的保守相似度閾值則為跟蹤成功，若小于保守相似度閾值則為跟蹤失敗。

優選的，所述第一預設條件為：跟蹤輪廓框的面積變化因子在跟蹤輪廓框的面積變化率設定范圍內。

優選的，第二預設條件為：目標中心位置未超出偏移閾值范圍。

優選的，所述預測跟蹤為使用支持向量回歸機進行預測跟蹤。

優選的，在確定要進行預測跟蹤時，依據預測跟蹤前所采集到設定數量幀中的目標移動軌跡預測下一幀目標移動位置。

優選的，目標跟蹤框選定后，設置檢測標記初始值為0，然后，判斷檢測標記是否為1，若不是，使用跟蹤器跟蹤目標；若判斷檢測標記為1，則重檢測目標，若檢測到目標，則以檢測結果做目標中心位置及輪廓框的計算，并更改檢測標記為0，否則，進行預測跟蹤并保持檢測標記為1并進行目標中心位置及輪廓框尺寸的計算；

在符合第二預設條件則判斷是否接收到結束跟蹤的命令，若收到，則結束跟蹤，否則返回至讀取下一幀圖像。