[發明專利]基于目標檢測的物體運動方向識別方法

有效

• 申請號: 201910214569.0
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN110070560B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 孫欽東;馮星瑜;高凱軒
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T7/70
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 寧文濤

1.一種基于目標檢測的物體運動方向的識別方法，其特征在于，根據物體的運動軌跡進行識別，按照以下步驟進行實施：

步驟1：將物體運動的連續幀經目標檢測后的檢測框定義為t_1，t_2，t_3三個隊列，定義當前幀的幀ID為i；其中t_1保存i-1幀圖像的檢測結果及待匹配的框信息，t_2保存i-1幀和i-2幀可信運動軌跡序列，t_3保存i-2幀前的可信運動軌跡序列；其中每一個運動軌跡存儲的檢測信息按照幀ID從大到小排列；

步驟:2：給定i幀圖像的非空檢測結果，遍歷t_2和t_3，查找每個運動軌跡最新的物品位置，將該位置認為是待匹配位置，并加入到待匹配位置隊列中；

步驟3：首先將t_3與t_2的結果相加作為最新的t_3，然后將i幀圖像檢測到的框與t_3隊列中所有可信運動軌跡進行全排列生成新的運動軌跡序列，記為:t_new1；之后計算t_new1中每一個運動軌跡的置信度prob；

步驟4：將t_1的結果賦值給t_2，然后將i幀圖像檢測到的框與t_2隊列中所有可信運動軌跡進行全排列生成新的運動軌跡序列，記為:t_new2；之后計算t_new2中每一個運動軌跡的置信度prob；

步驟5：將i-1幀圖像檢測結果，按照分類概率的大小進行排序，并作為t_1的結果；

步驟6：將步驟3和步驟4得到的t_new1和t_new2相加作為t_new；

步驟7：遍歷t_new，去除所有“不匹配”的運動軌跡，并且在刪除“不匹配”的運動軌跡之前，如果該運動軌跡次最新檢測信息不在待匹配隊列中，將其加入到待匹配隊列；具體步驟為：

遍歷步驟6得到的t_new中所有運動軌跡，判斷其是否滿足以下“不匹配”條件之一：

a.該運動軌跡的置信度小于預先設置的閾值；

b.該運動軌跡中，不同位置對應的物品不是同一類物品；

如果該運動軌跡滿足以上任意一個條件，則從t_new中刪除該運動軌跡；由于在加入i幀結果之前，該運動軌跡是正確的軌跡，因此直接刪除該運動軌跡可能在某些情況下會導致將一個原正確的軌跡刪除掉，因此保留該運動軌跡的次最新位置，認為此時該位置在此幀中未匹配；

步驟8：經過步驟7之后，當前所剩余的運動軌跡序列中每個運動軌跡都是單一物品的運動位置序列，然后根據物品種類將運動軌跡序列劃分為不同的子集合；

步驟9：遍歷所有子集合，對于每個子集合進行“最小距離匹配”操作，直到該子集為空；“最小距離匹配”操作如下：

計算其中所有運動軌跡最新兩個框中心點距離，認定距離最小的運動軌跡可信度最高，將其添加到確信隊列中，并刪除該運動軌跡以及所有與該運動軌跡在相同索引具有相同檢測信息的運動軌跡；

步驟10：遍歷待匹配目標隊列，如果該框不在確信隊列中，則認為該框本次未被匹配，否則認為該框已經被匹配；對于未被匹配的框，將其添加到t_1子集合中，等待下一幀繼續進行匹配；對于t_1中的所有檢測信息，刪除i減去幀ID大于設定閾值的檢測信息；

步驟11：分析所有的確信隊列，其中每個確信隊列中保存的都是同一物品在不同幀的檢測結果，并且幀是按從小到大的順序排序的；假定確信隊列中最后兩幀的幀ID為i-1和i，最后兩幀檢測框中心點y坐標分別為y_i-1和y_i，并假定若物品朝向y坐標增大的方向運動稱為正向運動，否則為反向運動；則物體的運動方向可以通過比較確信隊列中最后兩幀檢測框中心點的y坐標得到，如果y_i-1y_i,說明物體朝向反向運動；如果y_i-1＝y_i,說明物體位置未發生變化；如果y_i-1y_i，說明物體朝向正向運動，然后輸出識別結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于目標檢測的物體運動方向的識別方法，其特征在于，所述步驟2的具體步驟為：

首先根據現有的t_2和t_3，得到現有所有的運動軌跡，每個運動軌跡都是由同一物品在不同幀的位置信息組成的，取出每個運動軌跡中最新的位置信息，放入到待匹配隊列中進行保存；該位置等待與下一幀檢測結果進行匹配，從而找到該運動軌跡的下一幀運動位置，該位置稱為待匹配位置。