[發(fā)明專利]一種基于無人機的圖像目標識別與跟蹤系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110722945.4
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113536984B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周杏;李帥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京滄沐科技有限公司
• 主分類號: G06V20/17
• 分類號: G06V20/17;G06V10/143;G06V10/75;G06K9/62;H04N5/33
• 代理公司: 北京嘉途睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11793
• 代理人: 彭成

本申請?zhí)岢鲆环N基于無人機的圖像目標識別與跟蹤系統(tǒng)，采用可見光與紅外光切換的拍攝模式進行目標圖像采集，并根據(jù)無人機與目標的相對坐標獲取目標在相對坐標所對應(yīng)的視角下的圖像，采用區(qū)域收斂的迭代目標識別算法對圖像中的目標進行識別。同時，根據(jù)目標歷史運動軌跡和運動姿態(tài)，預(yù)測目標當前時刻的位置以及與無人機的相對角度，將目標圖像疊加在淡化的遮擋物上，以實現(xiàn)目標的連續(xù)跟蹤。通過以上系統(tǒng)的設(shè)計，能夠提高目標識別的準確性和效率，能夠?qū)崿F(xiàn)對目標的連續(xù)跟蹤，使得目標在圖像中不丟失，為操作者提供良好的操縱體驗。

技術(shù)領(lǐng)域

應(yīng)用于無人機圖像識別與跟蹤領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無人機作為可靈活移動的飛行設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域。當前，采用無人機對目標進行跟蹤拍攝成為了研究熱點。無人機憑借其靈活的操控性能，能夠從多視角、多距離條件下對目標進行跟蹤拍攝。

然而，由于無人機和目標均為移動物體，在針對無人機拍攝畫面中的目標識別與跟蹤過程中容易出現(xiàn)各種各樣的問題。如當無人機與目標均移動時，容易造成目標的丟失；無人機與目標不同視角的切換使得目標圖像特征存在較大變化，這將對目標的識別造成較大難度；無人機與目標二者的移動會極大降低目標在圖像中的識別效率；當目標被建筑物等遮擋時會造成目標的短暫丟失。基于上述問題，本申請?zhí)岢隽艘环N基于無人機的圖像目標識別與跟蹤系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于無人機的圖像目標識別與跟蹤系統(tǒng)。

所述系統(tǒng)包括：無人機攝像頭，無人機攝像頭控制模塊，無人機圖像預(yù)處理模塊，無人機目標識別模塊，位置調(diào)整模塊，目標跟蹤模塊，目標顯示模塊；其中各模塊包含如下功能：

無人機攝像頭，獲取包含跟蹤目標和環(huán)境的高分辨率圖像；

進一步地，所述無人機攝像頭包括可見光拍攝裝置和紅外光拍攝裝置；其中可見光拍攝裝置能夠拍攝目標物的可見光圖像，紅外光拍攝裝置能夠拍攝目標物的紅外圖像；

無人機攝像頭控制模塊，對攝像頭拍攝模式進行調(diào)整；

進一步地，所述無人機攝像頭控制模塊對攝像頭拍攝模式進行調(diào)整，具體包括：

當無人機處于夜晚飛行模式時，控制所述紅外光拍攝裝置開啟，以紅外光拍攝裝置所拍攝的圖像作為高分辨率圖像；

當無人機處于白天飛行模式時，如當前采用可見光拍攝裝置進行拍攝時，獲取環(huán)境色溫值和高分辨率圖像色溫值，并獲取圖像HSV模型中的亮度參數(shù)值，通過閾值比較法決定是否切換拍攝模式；

當無人機處于白天飛行模式時，如當前采用紅外光拍攝裝置進行拍攝時，獲取環(huán)境色溫值，通過閾值比較法決定是否切換拍攝模式。

無人機圖像預(yù)處理模塊，對所述高分辨率圖像進行預(yù)處理；

無人機目標識別模塊，對圖像中的跟蹤目標進行識別；

進一步地，所述無人機目標識別模塊，對圖像中的跟蹤目標進行識別，具體包括：

獲取無人機相對于目標的三維空間相對坐標(x,y,z)；

進一步地，所述目標位置為坐標原點(0，0,0)；

在無人機目標物三維圖像庫中獲取所述相對坐標位置視角下目標圖像，所述目標圖像的像素矩陣大小為n*n；

在所述高分辨率圖像的像素矩陣為m*m中心區(qū)域進行目標圖像的查找。

位置調(diào)整模塊，控制目標處于圖像中心區(qū)域位置；

目標跟蹤模塊，實現(xiàn)對目標的實時跟蹤，并繪制目標運動軌跡，形成目標移動日志；