[發(fā)明專利]一種基于橋梁防撞的船舶目標(biāo)檢測跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110362401.1
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112967320B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈躍忠;王亞洲;朱嘉豪;郭夢良;申耀華;沈琳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江華是科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06V10/20;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州新源專利事務(wù)所(普通合伙) 33234
• 代理人: 徐煒豪

1.一種基于橋梁防撞的船舶目標(biāo)檢測跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.通過攝像機采集船舶的視頻圖像，并通過深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型提取視頻圖像中的船舶特征，得到船舶類型和船舶位置框；

B.根據(jù)步驟A中測得的船舶位置框，利用IOU方法持續(xù)檢測船舶的當(dāng)前位置，并將該船舶的當(dāng)前位置迭代上一幀的船舶位置，得到船舶在移動過程中的連續(xù)位置信息；

C.根據(jù)連續(xù)識別的船舶位置信息，描出船舶的運動軌跡；

所述步驟A中深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型的訓(xùn)練方法具體包括以下步驟：

A1.采集船舶通過時的視頻圖像；

A2.由人工從視頻圖像中截取若干張船舶圖像，該船舶圖像包括新出現(xiàn)的船舶圖像、船舶在區(qū)域中間位置時的圖像和快離開的船舶圖像；

A3.將步驟A2中截取到的船舶圖像作為圖片訓(xùn)練集，對深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型進行訓(xùn)練；

所述步驟A3中深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型的訓(xùn)練方法具體包括以下步驟：

A31.將圖片訓(xùn)練集用人工標(biāo)簽制作軟件做標(biāo)記，生成xml文件；然后用FileSort軟件將標(biāo)記后的船舶圖像和xml文件生成圖片數(shù)據(jù)集；

A32.用Tensorflow的Faster?Rcnn方法訓(xùn)練圖片數(shù)據(jù)集，生成深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型；

A33.用Tensorflow創(chuàng)建Session會話，并通過創(chuàng)建Session會話加載深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型，用Session的Run方法識別，輸出船舶類型和船舶位置框；

所述步驟B具體包括以下步驟：

B1.根據(jù)連續(xù)測得的多幀船舶位置框計算出船舶的運動方向；

B2.根據(jù)測得的船舶位置框判斷船舶是否為新出現(xiàn)的船舶，判斷時間從第二幀開始，若船舶為新出現(xiàn)的船舶時，對該船舶進行ID編號，并保存船舶的位置和類別；若船舶不是新出現(xiàn)的船舶時，進入下一步驟；B3.?判斷船舶是否是快離開的船舶，若船舶為快離開的船舶時，進行標(biāo)記；若船舶不是快離開的船舶時，進入下一步驟；

B4.計算當(dāng)前船舶位置和上一幀船舶位置的IOU，當(dāng)IOU≥0.8時將對應(yīng)的上一幀船舶位置更新為當(dāng)前位置；

新出現(xiàn)的船舶的判斷方法為：當(dāng)深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型提取得到的船舶位置框滿足：

該船舶位置框的右側(cè)坐標(biāo)到圖片邊緣之間的距離小于圖片寬度的1/3，或者船舶位置框的左側(cè)坐標(biāo)到圖片邊緣之間的距離大于圖片寬度的2/3；

該船舶位置框的運動方向朝向圖像中間；

該船舶位置框沒有對應(yīng)的ID編號；

以及當(dāng)前船舶位置框和上一幀船舶位置框的IOU≥0.85時；

判斷該船舶為新出現(xiàn)的船舶；

快離開的船舶的判斷方法為：當(dāng)深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型提取得到的船舶位置框滿足：

該船舶位置框的右側(cè)坐標(biāo)到圖片邊緣之間的距離小于圖片寬度的1/4，或者船舶位置框的左側(cè)坐標(biāo)到圖片邊緣之間的距離大于圖片寬度的3/4；

該船舶位置框的運動方向朝向圖像邊緣；

以及該船舶位置框有對應(yīng)的ID編號時；

判斷該船舶為快離開的船舶；

所述步驟B3中當(dāng)船舶標(biāo)記為快離開的船舶時，利用IOU方法持續(xù)檢測該船舶的當(dāng)前位置,當(dāng)當(dāng)前幀船舶位置框和上一幀船舶位置框的IOU＜0.85，或當(dāng)前幀無法檢測到該ID編號的船舶位置框時，在當(dāng)前幀圖像識別結(jié)束后刪除該船舶的ID編號；

所述步驟B4中當(dāng)IOU＜0.8時，保持該ID編號的船舶位置不更新；

所述步驟B中對船舶的檢測頻率為60次/分鐘以上。