[发明专利]基于渐进式畸变图像特征识别的动态目标跟踪和静态目标检测系统与方法

说明书

本发明涉及一种基于渐进式畸变图像特征识别的动态目标跟踪和静态目标检测系统与方法。其系统由信息采集单元、信息处理单元、伺服控制单元和电机驱动单元组成；其方法的操作步骤包括：定位可疑目标对象流程、渐进判断目标对象流程、转向避开障碍物流程、检测跟踪目标对象流程。采用本发明，不仅可以完成非正面角度和复杂环境下畸变的图像识别，还可以在准确识别的基础上对静态目标进行检测和对动态目标进行跟踪，同时在检测和跟踪的过程中可以实现规避障碍物的功能。本发明系统结构简单，操作简便，性能优越，能够适应各种复杂环境，具有很强的普适性，应用范围广阔。

技术领域

本发明涉及一种动态目标跟踪和静态目标检测系统与方法，特别是一种基于渐进式畸变图像特征识别的动态目标跟踪和静态目标检测系统与方法。

背景技术

目标识别过程融合了图像处理、模式识别、人工智能等众多先进技术，是计算机视觉领域的一个研究热点。所谓目标识别技术，就是在检测到目标对象的基础上，提取目标对象特征，对特征点进行识别匹配的技术。这一技术在许多领域得到广泛的应用：在交通运输领域，可用于智能交通管理、交通工具流量控制以及自主导航等方面；在智能安防领域，可用于视频监控、危险物品检测等方面；在军事领域，可用于无人机目标侦察、导弹制导以及拦截等方面。中国制造2025把机械制造的目光引向无人化和智能化，未来目标识别将作为一项重要的技术，推动我国科学蓬勃向前发展。

到目前为止，目标识别技术已经取得了很大的进步，但是想要达到快速准确地检测目标对象仍然是一项困难的任务。这种困难主要来自两个方面：(1)目标对象角度的多样化，包括目标对象在图像中的姿势（平面外旋转）、方向、遮挡等；(2) 目标对象背景的复杂化，包括目标对象在环境中的位置、光照、阴影等。所有这些困难可以统称为目标对象在识别过程中的畸变问题。这一问题对检测技术提出了各种挑战，所以需要对非正面角度及复杂环境下畸变的目标对象检测技术进行深入研究，提升宽畸变角度下目标对象的正确检测率，同时快速增加捕获图像的特征量并改善畸变对检测的影响。

为解决上述问题，本发明使用一种渐进式畸变图像特征识别关键技术，达到提升检测率的目的。所谓渐进式畸变图像特征识别关键技术是指，搭载该检测技术的载体首先在非正面角度及复杂环境下检测到可疑目标对象，再考虑到仅使用单帧图像进行检测存在的诸多问题，因此引入渐进式多帧图像处理技术，分析多帧离散图像之间的关系，使载体按照分析结果逐渐移动至可疑目标对象正面角度，增加捕获图像的特征量，改善畸变对检测的影响。最后融合比对后台原始图像，使用正面角度及理想环境下常用且可靠的目标检测识别技术，使载体对被识别对象进行准确、快速、持续的检测跟踪，从而解决非正面角度及复杂环境下畸变的对象的图像特征识别问题。

发明内容

本发明的目的在于针对非正面和复杂环境下目标对象检测准确性不高的问题，提出了一种基于渐进式畸变图像特征识别的动态目标跟踪与静态目标检测的系统与方法，搭载该技术的载体在已知目标对象的基础上，能够实现主动识别检测静态目标对象和识别跟踪动态目标对象的功能，它操作简便，性能优异，应用领域广泛。

为了达到上述的目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于渐进式畸变图像特征识别的动态目标跟踪和静态目标检测系统，能够在有限空间中主动识别可疑目标对象，在识别过程中方法采用渐进式畸变图像特征识别关键技术，依靠转动角度等方法主动捕获更多的特征量，从而提高识别判断的准确性。其系统主要由信息采集单元、信息处理单元、伺服控制单元和电机驱动单元组成，其基本特征在于：上述信息采集单元与信息处理单元之间以有线方式连接；上述信息处理单元与伺服控制单元之间以有线方式连接；上述伺服控制单元和电机驱动单元之间以有线方式连接。