[發明專利]衛星遙感視頻目標跟蹤方法及裝置

有效

• 申請號: 202010084747.5
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111260694B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 畢福昆;孫曉迪;孫嘉怡
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 苗曉靜

1.一種衛星遙感視頻目標跟蹤方法，其特征在于，包括：

利用Textboxes++網絡獲取模板幀和多個待檢測幀的角度信息，并將模板幀和多個待檢測幀進行角度一致性處理；其中，所述模板幀中包含有待跟蹤遙感目標；

利用插片式OctConv卷積操作方式將經過角度一致化處理后的模板幀的初始特征圖和多個待檢測幀的初始特征圖分解為保留圖像粗略信息的低頻分量部分和保留圖像細節信息的高頻分量部分，分別存儲在兩個不同的通道，借助OctConv對包含兩種不同分量的特征圖進行卷積運算，獲得模板幀的增強特征圖和多個待檢測幀的增強特征圖；

將所述模板幀的增強特征圖和多個待檢測幀的增強特征圖通過Octave?CNN網絡生成模板幀特征和多個待檢測幀特征，并經卷積層生成分類分支和回歸分支，以及通過基網絡SiamRPN確定最終的目標待檢測幀；

將所述目標待檢測幀映射到原來的圖像上，并進行坐標變換，使得輸出結果為斜框跟蹤；

所述利用Textboxes++網絡獲取模板幀和多個待檢測幀的角度信息，并將模板幀和多個待檢測幀進行角度一致性處理，具體包括：

將模板幀送入Textboxes++網絡，利用Text-box?layer在特征圖上預測Box中待跟蹤遙感目標存在概率，并輸出模板幀中待跟蹤遙感目標帶有角度信息的邊界框，以b₀代表與模板幀中待跟蹤遙感目標的ground?truth相匹配的default?box；其中，default?box以中心點坐標和寬高b₀＝(x₀,y₀,w₀,h₀)進行表示，回歸出來的帶有角度信息的閾值框以四點坐標進行表示，得到四點坐標分別是在x軸上“+”、“-”寬度的一半，在y軸上“+”、“-”高度的一半，通過位置偏置(Δx,Δy,Δw,Δh,Δx₁,Δy₁,Δx₂,Δy₂,Δx₃,Δy₃,Δx₄,Δy₄,c)得出模板幀中待跟蹤遙感目標帶有角度信息的邊界框q＝(x₁,y₁,x₂,y₂,x₃,y₃,x₄,y₄)；

用α表示輸出的帶有角度信息的邊界框的長邊框與橫軸x正方向所夾角度，按照第一關系模型獲取模板幀的角度信息；其中，第一關系模型為：

將待檢測幀送入Textboxes++網絡獲取待檢測幀中待跟蹤遙感目標的角度信息β；

以Δθ_n表示待檢測幀圖像需要旋轉的角度，將待檢測幀分別旋轉角度Δθ₁＝β-α和Δθ₂＝β-α+π，使待檢測幀中的待跟蹤遙感目標旋轉至與模板幀中的目標相同角度，并將旋轉不同角度后的待檢測幀作為候選幀送入待檢測分支。