[發明專利]一種水面無人船長時跟蹤方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202011643347.X
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112785622A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 余明裕;沈士為;鄭宇鴻;潘婷;黎承忠
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/73;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種水面無人船長時跟蹤方法，其特征在于，包括：

S1、讀取第一幀圖片，一方面由所述第一幀圖像數據提取正、負樣本集訓練SVM檢測器，另一方面由所述第一幀圖像數據提取候選樣本集訓練位置濾波器和尺度濾波器，所述SVM檢測器對被遮擋的目標進行重新定位，所述位置濾波器用于對下一幀圖像數據進行目標定位，所述尺度濾波器用于獲取下一幀圖像數據的采集尺度；

S2、讀取下一幀圖片并進行遮擋判斷，當判斷為無遮擋時執行步驟S3，否則執行步驟S4；

S3、基于該圖片提取HOG特征和CN特征學習相關濾波器，并根據相關濾波器確定對應的位置和權重，進行目標定位，然后執行S5；

S4、通過SVM檢測器在候選區域通過模板匹配進行目標定位，然后執行S5；

S5、進行采集尺度更新，進而更新位置濾波器、尺度濾波器和SVM檢測器參數。

2.根據權利要求1所述的水面無人船長時跟蹤方法，其特征在于，步驟S3包括：

獲取當前圖像并通過位置相關濾波器采集第一候選樣本；

將所述第一候選樣本送入第一位置尋優通道和第二位置尋優通道，所述第一位置尋優通道用于提取樣本的HOG特征并基于該特征獲取第一目標位置，所述第二位置尋優通道用于提取樣本的CN特征并基于該特征獲取第二目標位置；

將所述第一目標位置和第二目標位置自適應加權融合得到最終位置；

通過尺度相關濾波器在最終位置處采集第二候選樣本；

將所述第二選樣本送入尺度位置尋優通道，所述尺度位置尋優通道用于提取樣本的HOG特征并基于該特征獲取目標尺度；

在最終位置處以目標尺度提取下一幀樣本。

3.根據權利要求1或2所述的水面無人船長時跟蹤方法，其特征在于，步驟S3還包括：

由無遮擋圖片提取正、負樣本集，并加入至SVM檢測器的訓練集中對SVM進行訓練。

4.根據權利要求2所述的水面無人船長時跟蹤方法，其特征在于，所述位置相關濾波器使用目標周圍區域的循環矩陣采集預測樣本，利用所述預測樣本訓練分類器，所述分類器輸出下一幀圖像的最佳位置，所述最終位置為預測樣本中針對分類器響應值最大的位置。

5.根據權利要求4所述的水面無人船長時跟蹤方法，其特征在于，所述位置相關濾波器使用目標周圍區域的循環矩陣采集預測樣本，利用所述預測樣本訓練分類器，包括：

將所述下一幀圖像的最佳位置周圍區域的循環矩陣采集預測樣本作為訓練樣本更新所述分類器。

6.根據權利要求2所述的水面無人船長時跟蹤方法，其特征在于，所述尺度相關濾波器用于輸出下一幀圖像的最佳尺度，所述最佳尺度為時預測樣本中尺度響應得分最高的尺度。

7.根據權利要求2所述的水面無人船長時跟蹤方法，其特征在于，將所述第一目標位置和第二目標位置自適應加權融合得到最終位置，包括：

根據第一目標位置對應的分類器響應值和第二目標位置對應的分類器響應值計算融合權重。

8.一種水面無人船長時跟蹤裝置，其特征在于，包括：

訓練單元，其用于讀取第一幀圖片，一方面由所述第一幀圖像數據提取正、負樣本集訓練SVM檢測器，兩一方面由所述第一幀圖像數據提取候選樣本集訓練位置濾波器和尺度濾波器，所述SVM檢測器對被遮擋的目標進行重新定位，所述位置濾波器用于對下一幀圖像數據進行目標定位，所述尺度濾波器用于獲取下一幀圖像數據的采集尺度；

判斷單元，其用于讀取下一幀圖片并進行遮擋判斷；

無遮擋目標定位單元，其用于當判斷為無遮擋時，基于該圖片提取HOG特征和CN特征學習相關濾波器，并根據相關濾波器確定對應的位置和權重，進行目標定位；

有遮擋目標定位單元，其用于當判斷有遮擋時，通過SVM檢測器在候選區域通過模板匹配進行目標定位；

更新單元，其用于進行采集尺度更新，進而更新位置濾波器、尺度濾波器和SVM檢測器參數。

9.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質包括存儲的程序，其中，所述程序運行時，執行所述權利要求1至7中任一項權利要求所述的方法。