[发明专利]一种多镜头车辆轨迹全跟踪系统及方法

说明书

本发明公开了一种多镜头车辆轨迹全跟踪系统，涉及视频监控技术领域，包括车牌检测和识别模块、车辆检测和车牌挂载模块、单镜头多车辆跟踪模块、跨境头轨迹匹配模块、车辆轨迹全景展示模块，上述模块依次通信连接。本发明还公开了一种多镜头车辆轨迹全跟踪方法，包括S100、车牌检测和识别，S200、车辆检测和车牌挂载，S300、单镜头多车辆跟踪，S400、跨境头轨迹匹配，S500、车辆轨迹全景展示。本发明运用车牌识别、单镜头多车辆跟踪、跨镜头车辆跟踪等技术，利用车牌识别和挂牌技术不断对车辆对跟踪轨迹进行动态调整，取得了很高的跟踪精度。

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种多镜头车辆轨迹全跟踪系统及方法。

背景技术

多目标跟踪技术是指在给定的视频序列中持续不断的自动识别和定位多个目标，同时记录下每个目标在视频序列中每一帧的运动轨迹。该技术是视频车辆安全监控领域的核心技术，可以完成车辆或者行人的定位、识别和活动轨迹等重要应用。

然而，针对于复杂场景下多目标的跟踪问题，需要利用多摄像机机监控系统。在多个摄像设备重合的监控区域，借助多个摄像机机信息来较为准确的获取物体的位置。随着传感器和处理器价格的下降，在多场景下多摄像机机配合使用也变得越来越普遍。多摄像机实时跟踪问题主要有两个部分：单摄像机内部的跟踪和多摄像机的跟踪。

基于单摄像机内部的多目标追踪方法为TBD(Tracking By Detection)方法，也就是基于目标检测的跟踪方法。基本思想是利用当前帧的检测数据，在前面帧的历史检测数据中寻找关联关系，主要是计算多个目标的空间距离和语义特征距离，再利用匈牙利二分图匹配算法完成目标之间的关联。

基于多摄像机的方法，目前主要关注如何进行多摄像机的数据融合，主要有基于摄像设备标定的方法和特征匹配的方法。基于摄像设备标定的方法主要是利用摄像设备投影矩阵，将不同的摄像设备画面投影到同一个画面上；对于基于特征匹配的方法，主要是通过寻找高效的表观特征和时空信息来提高匹配结果。

多摄像机跟踪相对于单摄像机跟踪更为复杂，不仅需要处理单目标跟踪中出现的复杂的背景环境，如遮挡、光照变化、目标姿态变化等因素，还要面对目标数量动态变化以及多目标之间的相互遮挡等问题。这些难题的存在导致当前主流的多摄像机目标跟踪方法并不鲁棒。

在很多大型室外停车场、海关、码头等监控区域，由于场景复杂，区域面积大，需要设置多个摄像机区域。如何实现多摄像机实时跟踪车辆，获取车辆进入监控区域后的全轨迹比较困难。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种多镜头车辆轨迹全跟踪系统及方法，不断对车辆对跟踪轨迹进行动态调整，以取得很高的跟踪精度。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是不断对车辆对跟踪轨迹进行动态调整，以取得很高的跟踪精度。

为实现上述目的，发明人结合多种技术，如车牌识别，单镜头内车辆跟踪，多镜头车辆跟踪等技术，主要跟踪方案采取时空信息和表观特征相结合的方式，并根据场景动态调整配比参数，利用车牌识别和挂牌技术不断对车辆对跟踪轨迹进行动态调整。因而，在本发明的一个实施例中，提供了一种多镜头车辆轨迹全跟踪系统，包括：

车牌检测和识别模块：包括车牌检测摄像机和车牌检测识别器，所述车牌检测摄像机设置在车辆入口处，拍摄车辆的视频图像输入到所述车牌检测识别器，所述车牌检测识别器检测和识别车辆上的车牌；

车辆检测和车牌挂载模块：包括车辆检测摄像机和车牌挂载器，所述车辆检测摄像机设置在车辆入口外围处，收集完视频图像输入到所述车牌挂载器中，所述车牌挂载器对车牌和车辆进行匹配；

单镜头多车辆跟踪模块：包括上述车辆检测摄像机和多车辆跟踪器，所述车辆检测摄像机中采集车辆视频图像，输入到所述多车辆跟踪器，所述多车辆跟踪器对车辆进行跟踪，更新车辆的轨迹信息；