[發(fā)明專(zhuān)利]衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤方法、裝置和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010393772.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111652906B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李盛陽(yáng);軒詩(shī)宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/238
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/238;G06T7/269;G06T3/60
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 厲洋洋

本發(fā)明涉及衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤方法，包括；獲取衛(wèi)星視頻，將所述衛(wèi)星視頻切分成連續(xù)的單幀圖像；將所述切分后的多張單幀圖像中的一張單幀圖像作為當(dāng)前幀圖像；確定所述當(dāng)前幀圖像的搜索區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)池、濾波器和所述搜索區(qū)域，得到所述當(dāng)前幀圖像的追蹤結(jié)果，將所述當(dāng)前幀圖像的下一幀圖像確定為新的當(dāng)前幀圖像；循環(huán)執(zhí)行上述處理，直到所有所述單幀圖像處理完成，得到所述衛(wèi)星視頻的追蹤結(jié)果。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)大范圍旋轉(zhuǎn)情況下的實(shí)時(shí)追蹤。本發(fā)明還涉及衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤裝置和設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天對(duì)地觀(guān)測(cè)的信息處理與分析領(lǐng)域，尤其涉及衛(wèi)星視頻地 面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤方法、裝置和設(shè)備。

背景技術(shù)

衛(wèi)星視頻地面典型目標(biāo)一般為車(chē)輛、飛機(jī)、火車(chē)與艦船等，因?yàn)樾l(wèi)星的 俯視觀(guān)測(cè)視角，這些目標(biāo)在成像過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大范圍旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，現(xiàn)有的 很多追蹤算法使用梯度直方圖(HOG)作為目標(biāo)特征來(lái)訓(xùn)練目標(biāo)第二濾波器 或者構(gòu)建目標(biāo)模板，梯度直方圖雖然具有很高的準(zhǔn)確性但是不具有旋轉(zhuǎn)不變 性，這就導(dǎo)致當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)發(fā)生大規(guī)模旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)丟失目標(biāo)，大大影響算法的 正確率。

因此，現(xiàn)有方法無(wú)法完成諸如目標(biāo)高精度追蹤、敏感目標(biāo)實(shí)時(shí)定位及交 通流量監(jiān)控等很多應(yīng)用，必須對(duì)追蹤大范圍旋轉(zhuǎn)目標(biāo)會(huì)丟失問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性 的解決，并保持算法的實(shí)時(shí)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供衛(wèi)星視頻地面 動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤方法、裝置和設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)追蹤目標(biāo)發(fā)生大 范圍旋轉(zhuǎn)時(shí)，不丟失目標(biāo)且實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的持續(xù)、準(zhǔn)確跟蹤。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤方法，所述方法包括；

獲取衛(wèi)星視頻，將所述衛(wèi)星視頻切分成連續(xù)的單幀圖像；

將所述切分后的多張單幀圖像中的一張單幀圖像作為當(dāng)前幀圖像；

確定所述當(dāng)前幀圖像的搜索區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)池、濾波器和所述搜 索區(qū)域，得到所述當(dāng)前幀圖像的追蹤結(jié)果，將所述當(dāng)前幀圖像的下一幀圖像 確定為新的當(dāng)前幀圖像；

循環(huán)執(zhí)行上述處理，直到所有所述單幀圖像處理完成，得到所述衛(wèi)星視 頻的追蹤結(jié)果。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適 應(yīng)追蹤方法，針對(duì)現(xiàn)有的追蹤算法無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星視頻中常出現(xiàn)的地面動(dòng) 態(tài)目標(biāo)大范圍旋轉(zhuǎn)時(shí)的跟蹤問(wèn)題，通過(guò)保持特征圖的穩(wěn)定，來(lái)避免梯度直方 圖特征在目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中發(fā)生巨大的變化，從而大幅提高了算法追蹤大范 圍旋轉(zhuǎn)目標(biāo)的正確率。通過(guò)估計(jì)目標(biāo)每一幀的旋轉(zhuǎn)角度，在追蹤過(guò)程中將目 標(biāo)固定到同一角度，實(shí)現(xiàn)在不增加太多計(jì)算量的原則下，大幅提高特征圖的 穩(wěn)定性。根據(jù)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度，自適應(yīng)計(jì)算目標(biāo)邊界框大小變化的方法，本發(fā) 明實(shí)現(xiàn)在根據(jù)衛(wèi)星視頻進(jìn)行地面目標(biāo)追蹤過(guò)程中，可以得到更加精準(zhǔn)的目標(biāo) 邊界框，提高追蹤的準(zhǔn)確率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的另一種技術(shù)方案如下：

一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上的并可在 所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí) 實(shí)現(xiàn)如上述技術(shù)方案所述的衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤方法 的步驟。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的另一種技術(shù)方案如下：

衛(wèi)星視頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤裝置，包括：

存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)如上述技術(shù)方案所述的衛(wèi)星視 頻地面動(dòng)態(tài)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的自適應(yīng)追蹤方法。

本發(fā)明附加的方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的 描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明實(shí)踐了解到。