[发明专利]一种基于核化相关滤波方法的多目标跟踪装置在审
申请号: | 201910182414.3 | 申请日: | 2019-03-12 |
公开(公告)号: | CN109978779A | 公开(公告)日: | 2019-07-05 |
发明(设计)人: | 杨俊;乔鹏宇;李世华;刘向阳;冒建亮;万潇月 | 申请(专利权)人: | 东南大学 |
主分类号: | G06T5/00 | 分类号: | G06T5/00;G06T7/168;G06T7/194;H04L29/06;H04N5/232;G06F17/16 |
代理公司: | 南京众联专利代理有限公司 32206 | 代理人: | 周蔚然 |
地址: | 210096 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 多目标跟踪 核化 滤波 视觉成像系统 惯性稳定 传感器 驱动器 机载光电平台 目标坐标位置 预处理模块 摄像头 控制电机 目标跟踪 目标信息 平台组件 软件系统 软件组成 视频图像 图像处理 循环处理 控制器 有效地 构建 外框 捕获 转动 电机 电源 驱动 跟踪 计算机 运作 | ||
本发明公开了一种基于核化相关滤波方法的多目标跟踪装置,多目标跟踪装置由机载光电平台硬件和目标跟踪软件组成,软件部分分为惯性稳定系统和视觉成像系统;硬件部分包含电源、平台组件、控制器、驱动器、电机、传感器、计算机等,主要构建平台外框并为软件系统提供传感器与驱动支持。惯性稳定系统,通过控制电机运作以控制摄像头的转动,从而使得目标坐标位置始终保持在视频图像中心。视觉成像系统,本发明的图像处理方法建立在核化相关滤波的基础上,设置了预处理模块,能够捕获更为准确的目标信息,提升跟踪精度;并且增加循环处理模块,能有效地解决多目标跟踪的问题。
技术领域
本发明属于计算机视觉的图像处理领域,具体涉及一种基于核化相关滤波方法的多目标跟踪装置。
背景技术
现今,计算机视觉领域发展迅猛,已有的目标跟踪方法也是层出不穷,将此类方法尤其是多目标跟踪方法应用到机载光电平台上日益成为一个颇为重要的研究方向,因为其具有较为广阔的前景,体现在同军事国防相结合,实现对多个无人机的准确检测和稳定跟踪,从而为无人机集群拦截系统提供精准信息;还体现在同民用车辆监测相结合,实现对违法车辆的信息采集和长时间跟踪,为后续的惩处提供证据。
目前,目标跟踪装置的研究主要存在如下问题:样本不足、未同实物建立通信协议以构建完整的系统、难以解决多目标的跟踪问题。针对样本不足的问题,本发明拟采用现有的核化相关滤波主要思想,利用循环矩阵位移产生大量样本来解决问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明公开了一种基于核化相关滤波方法的多目标跟踪装置,在核化相关滤波的基础上设计图像处理算法,进而解决上述现有研究中存在的问题,使之同机载光电平台巧妙地结合起来,不再仅仅处理现有视频中的内容,而是形成一个完整的目标跟踪系统,实时地处理摄像头采集的影像;设置预处理模块,捕获更为准确的目标信息,提升跟踪精度;并且增加循环处理模块,能有效地解决多目标跟踪的问题。
本发明的目的可以通过如下技术方案来实现:
一种基于核化相关滤波方法的多目标跟踪装置,应用于实时视频图像处理,其方法包括如下步骤:
步骤1:启动系统,打开机载光电平台的摄像头,摄像头采集视频,建立通信协议;
步骤2:摄像头所采集到的信号在上位机界面显示,并手工框选待跟踪目标,一个至多个目标均可,软件部分使用图像预处理的相关操作以提出目标且剔除背景;
步骤3:软件部分使用核化相关滤波方法对视频信号进行处理;
步骤4:软件部分中的循环处理模块工作,对多个目标同时进行跟踪,跟踪结果仍然使用方框来标记。
其中软件部分主要通过视频采集与目标跟踪软件平台来实现,每个模块具体实现功能如下:
1.视频采集模块
视频采集模块分为两大类:摄像头采集视频以及文件读取视频。摄像头采集视频部分主要实现摄像头参数设置、打开摄像头、读取数据、关闭摄像头的功能。文件读取视频主要实现选择文件、读取视频、切换或者关闭视频的功能。
2.功能设定模块
功能设定模块主要包含三大功能:跟踪、定位与稳定。跟踪部分实现选择目标,显示目标坐标位置,控制摄像头视轴跟上目标使得目标保持在图像中心(即坐标原点)位置的功能。定位功能实现设定摄像头转向位置,控制其转动到达该位置的功能。稳定功能实现保持摄像头稳定于地面参考系,不随平台外框移动而移动的功能。此外,软件平台增加了工作模式清零的功能,停止当前运行功能。
3.状态显示模块
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