[发明专利]一种实时无人机视频目标检测与跟踪方法

权利要求书

1.一种实时无人机视频目标检测与跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)初始化：将视频帧图像分为检测区域和跟踪区域，并定义目标的外观属性；所述的跟踪区域是当前视频帧图像与上一视频帧图像交叠的区域，其他区域为检测区域；极限情况下跟踪区域面积为0；

(2)对当前视频帧图像进行背景区域检测；

(3)如果当前视频帧图像为第一帧，则在整幅当前视频帧图像中进行目标检测；否则，在当前视频帧图像的检测区域与背景区域的相交区域进行目标检测；目标检测之后提取目标的相关特征，并与目标的外观属性进行匹配，将特征属性符合要求的目标放入当前帧目标列表L；

(4)获取上一帧目标列表L_p，将当前帧目标列表L与上一帧目标列表L_p中的目标进行逐一匹配，根据匹配算法进行两两比较，形成目标匹配矩阵，然后依次从目标匹配矩阵中提取最优值，形成最优匹配列表，匹配之后分三种情况：如果目标T为最优匹配列表中的目标，即在当前帧目标列表L中与上一帧目标列表L_p中均存在目标T，则转入步骤(5)；如果当前帧目标列表L中存在目标T，但上一帧目标列表L_p中没有目标T，则转入步骤(6)；如果当前帧目标列表L中没有目标T，但是上一帧目标列表L_p中存在的目标T，则转入步骤(7)；

(5)将目标T的权值设为目标T在L_p中的权值加上设定的权值步长S，并将目标T从上一帧目标列表L_p中删除，进入步骤(8)；

(6)将目标T设为疑似目标，并将目标T的权值初值设为V_org，进入步骤(8)；

(7)判断目标T的权值是否超过所设定阈值V₁，如果是，则采用目标跟踪算法进行跟踪，得到当前帧的目标，将当前帧的目标的权值设为V_max并加入当前帧目标列表L中，并将目标T从L_p中删除，进入步骤(8)；否则将目标T的权值降低权值步长S，如果降低后的权值大于指定阈值V_min，则加入当前帧目标列表L中，并将目标T从L_p中删除，否则直接将目标T从L_p中删除，进入步骤(8)；

(8)合并L_p至L中，然后找出当前帧目标列表L中所有权值超过所设定阈值V₂的目标，根据无人机的姿态、速度和位置，计算所有目标的位置，并通过无线系统输出至地面或者武器；

(9)将当前帧目标列表L作为上一帧目标列表L_p，获取下一视频帧图像，将下一视频帧图像作为当前视频帧图像，转入步骤(2)。

2.根据权利要求1所述的一种实时无人机视频目标检测与跟踪方法，其特征在于：步骤(2)具体包括以下步骤：

(2.1)对当前视频帧图像进行滤波；

(2.2)使用canny算子得到当前视频帧图像的边缘；

(2.3)计算所有边缘的外接矩形；

(2.4)寻找所有边缘最长的20条边缘，并分为2组，最长的10条，其他10条；

(2.5)在2组中各选5条，组合出10条边缘，确保选出来的10条边的外接矩形面积最小；

(2.6)找到的最小外接矩形即为背景区域。