[發明專利]基于無人機的車輛跟蹤方法

有效

• 申請號: 202110290410.4
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112907634B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 張德育;呂艷輝;侯英娟
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/90;G06T5/40;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種基于無人機的車輛跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：收集無人機視角下的車輛圖像，制作數據集；

使用優化Yolov3算法對待測視頻每幀中的車輛圖像信息進行檢測，得到視頻幀中的所有車輛的圖像信息制作數據集；

所述優化Yolov3算法中的損失函數Loss如下所示：

Loss＝T₁-T₃-T₄

式中：T₁表示為bounding?box和真實目標的box的中心坐標誤差；T₃表示為置信度誤差；T₄表示為分類誤差；

優化Yolov3算法中的卷積層和BN層如下所示：

式中，x_i為卷積層；w_i′為合并后權值參數；β’為偏置；Xc為合并后的計算結果；i為卷積層數；m為卷積層總數；

步驟2：視頻中出現目標車輛時，對目標車輛進行手動標記，根據目標車輛所在當前幀位置，使用區域搜索方式對目標車輛的下一幀所在位置進行預測，計算預測得到下一幀目標車輛所在位置，如下所示；

Wo＝a'*Ws

Ho＝a'*Ws

其中，a'表示為擴大框的倍數，Ws表示為前一陣矩陣框的寬度，Ho和Wo表示下一幀搜索區域的寬度和高度；

步驟3：使用目標車輛圖像信息與步驟2中預測的目標車輛出現的位置中的車輛信息進行圖像相似度對比，確定目標車輛。

2.根據權利要求1所述的一種基于無人機的車輛跟蹤方法，其特征在于，步驟3中所述車輛信息對比，根據步驟2中預測下一幀的目標車輛出現位置中的所有車輛，與手動標記的目標車輛圖像進行相似度對比，根據圖像的顏色直方圖相似度、紋理相似度以及感知哈希相似度，得到相應權重，并計算相似度評分S_i，相似度評分最高的車輛為目標車輛：

S_i＝aY(s(H_i,H₀))+bY(s(L_i,L₀))+cY(s(p_i+p₀))

式中：S_i為相似度評分；a為顏色直方圖相似度權重系數；b為紋理相似度權重系數；c為感知哈希相似度權重系數；H_i和H₀為顏色直方圖特征值；Y(s(H_i,H₀))表示為顏色直方圖相似度的放大值；s(H_i,H₀)表示為顏色直方圖相似度值；L_i和L₀為局部紋理特征值；Y(s(L_i,L₀))表示為局部紋理相似度的放大值；s(L_i,L₀)表示為局部紋理相似度相似度值；p_i和p₀為感知哈希值；Y(s(p_i,p₀))表示為感知哈希值相似度的放大值；s(H_i,H₀)表示為感知哈希相似度值。