[發(fā)明專利]基于被動(dòng)式太赫茲成像的識(shí)別跟蹤系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010118086.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN111257957B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張留洋;張震;陳雪峰;徐亞飛;翟智;孫瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V8/10
• 分類號(hào): G01V8/10
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種基于被動(dòng)式太赫茲成像的識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，其包括被動(dòng)式太赫茲成像系統(tǒng)、圖像處理模塊以及識(shí)別跟蹤模塊，其中，

被動(dòng)式太赫茲成像系統(tǒng)，其配置成接收待成像目標(biāo)自身輻射的太赫茲波以生成第一分辨率的太赫茲波原始圖像，其包括，

聚焦透鏡，其接收并聚焦待成像目標(biāo)自身輻射的太赫茲波至偏光分束鏡，

偏光分束鏡，聚焦的太赫茲波經(jīng)由偏光分束鏡分成兩束，一束直接進(jìn)入太赫茲波探測(cè)裝置的信號(hào)輸入端口，另一束經(jīng)由機(jī)械延時(shí)裝置和反射鏡進(jìn)入太赫茲波探測(cè)裝置的信號(hào)輸入端口，

太赫茲波探測(cè)裝置，其接收太赫茲波信號(hào)和經(jīng)由機(jī)械延時(shí)裝置的同步信號(hào)以傳輸給信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置，

信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置，其濾波降噪處理所述太赫茲波信號(hào)后生成太赫茲波原始圖像；

圖像處理模塊，其配置成基于所述太赫茲波原始圖像重構(gòu)得到太赫茲波重構(gòu)圖像，圖像處理模塊將所述太赫茲波原始圖像輸入訓(xùn)練好的SRGAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)，SRGAN網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程包括，

生成網(wǎng)絡(luò)G，其基于第一分辨率的原始圖像重構(gòu)生成第二分辨率的第二圖像，

判別網(wǎng)絡(luò)D，其接收所述第二圖像并判別第二圖像為屬于生成圖像還是屬于原始圖像，當(dāng)判別網(wǎng)絡(luò)D判斷屬于生成圖像，則第二圖像重新輸入所述生成網(wǎng)絡(luò)G，當(dāng)判別網(wǎng)絡(luò)D判斷屬于原始圖像，則第二圖像為重構(gòu)圖像；識(shí)別跟蹤模塊，其配置成基于太赫茲波重構(gòu)圖像識(shí)別預(yù)定對(duì)象并進(jìn)行跟蹤，識(shí)別跟蹤模塊包括：

識(shí)別單元，基于YOLO算法對(duì)太赫茲波重構(gòu)圖像中目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行識(shí)別定位，

跟蹤單元，基于DeepSort算法對(duì)識(shí)別到的預(yù)定對(duì)象進(jìn)行追蹤，

報(bào)警單元，基于識(shí)別結(jié)果進(jìn)行判斷，若存在預(yù)定對(duì)象則進(jìn)行報(bào)警。

2.如權(quán)利要求1所述的 基于被動(dòng)式太赫茲成像的識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，其中，所述圖像處理模塊SRGAN網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程包括將第一分辨率的原始圖像轉(zhuǎn)換成小于第一分辨率的第三分辨率的第三圖像的模糊濾波器，生成網(wǎng)絡(luò)G基于第三圖像重構(gòu)生成第二分辨率的第二圖像。

3.如權(quán)利要求1所述的基于被動(dòng)式太赫茲成像的識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，其中，所述識(shí)別跟蹤模塊包括對(duì)太赫茲波重構(gòu)圖像進(jìn)行預(yù)定對(duì)象識(shí)別定位的識(shí)別單元，所述識(shí)別單元包括，

柵格劃分單元，其基于太赫茲波重構(gòu)圖像劃分柵格，

卷積層提取特征單元，其基于太赫茲波重構(gòu)圖像進(jìn)行特征提取，

檢測(cè)單元，其基于柵格劃分和特征識(shí)別預(yù)定對(duì)象及其位置。

4.如權(quán)利要求1所述的基于被動(dòng)式太赫茲成像的識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，其中，所述識(shí)別跟蹤模塊包括對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的預(yù)定對(duì)象運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)跟蹤的跟蹤單元，所述跟蹤單元包括，

DeepSort跟蹤單元，其在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下計(jì)算預(yù)定對(duì)象運(yùn)動(dòng)軌跡，

卡爾曼濾波器，其計(jì)算預(yù)定對(duì)象的馬氏距離進(jìn)行位置匹配以及計(jì)算最小余弦距離進(jìn)行外觀匹配，以及加權(quán)計(jì)算馬氏距離和最小余弦距離，

深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提取預(yù)定對(duì)象的特征信息得到預(yù)定對(duì)象的追蹤結(jié)果。

5.如權(quán)利要求4所述的基于被動(dòng)式太赫茲成像的識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，其中，所述位置匹配的匹配公式為d₁(i,j)=( d_j- y_i)^TS_i^-1(d_j- y_i)，d₁(i,j)表示為第i次卡爾曼預(yù)測(cè)結(jié)果與第j次目標(biāo)檢測(cè)之間的馬氏距離，d_j表示第j個(gè)檢測(cè)框的位置，y_i表示第i個(gè)追蹤器對(duì)預(yù)定對(duì)象的預(yù)測(cè)位置，S_i表示檢測(cè)位置與平均追蹤位置之間的協(xié)方差矩陣，T表示向量和矩陣的轉(zhuǎn)置，若某次馬氏距離小于指定的閾值t₁，則匹配成功。