[发明专利]一种用于视频中船舶目标跟踪的方法

权利要求书

1.一种用于视频中船舶目标跟踪的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、通过当前视频帧的检测结果和现存的轨迹信息计算当前帧的船舶目标与现存船舶轨迹的匹配代价矩阵，首先初始化代价矩阵为N*M的Inf矩阵，N为当前视频帧的船舶目标数目，M为现存船舶轨迹，计算所有检测-轨迹对的标签代价，对标签代价不超过阈值的检测-轨迹对计算深度特征代价，对深度特征代价不超过阈值的检测-轨迹对计算位置代价，更新代价矩阵相应位置为三种代价之和，对于上述三种代价有任一种超过阈值的检测-轨迹对，计算带阈值的交并比代价，更新代价矩阵相应位置为带阈值的交并比代价；

B、根据代价矩阵，使用全局最近邻方法得到匹配上的轨迹与检测对、未匹配上的检测和未匹配上的轨迹，更新跟踪器，预测现存轨迹的下一帧位置；

C、存储现存轨迹在当前帧的深度特征和标签特征。

2.根据权利要求1所述的一种用于视频中船舶目标跟踪的方法，其特征在于，所述标签代价的计算方法为：对检测-轨迹对计算余弦距离作为标签代价

其中，a是一个行向量，代表轨迹历史标签与检测标签的相似度，将轨迹的历史标签与检测的标签进行对比，当轨迹的某历史标签与检测的标签相同时设为1，反之设为0，b是一个行向量，与轨迹历史标签等长的全1数组，a′与b′是列向量，代表对原向量求转置，当a为全0向量时标签代价为Inf。

3.根据权利要求1所述的一种用于视频中船舶目标跟踪的方法，其特征在于，所述深度特征代价的计算方法为：计算检测-轨迹对的最小余弦距离作为深度特征代价

其中，x_i是一个行向量，代表轨迹的第i个历史深度特征，y是一个行向量，代表检测的深度特征，x′与y′是列向量，代表对原向量求转置，为了防止错误匹配，当该最小值大于阈值时则深度特征代价为Inf。

4.根据权利要求1所述的一种用于视频中船舶目标跟踪的方法，其特征在于，对深度特征代价不超过阈值的检测-轨迹对计算各检测和轨迹的马氏距离为位置代价。

5.根据权利要求1所述的一种用于视频中船舶目标跟踪的方法，其特征在于，所述带阈值的交并比代价的计算方法为：对于有重叠的预测框和检测框，带阈值的交并比为阈值B减去两框相交比例，对于不重叠的预测框和检测框，带阈值的交并比为Inf，计算公式为：

其中，(x,y,w,h)是当前视频帧的某一检测结果，(x,y)代表该目标的左上角像素坐标，(w,h)代表该目标的长和宽；是某轨迹在当前帧的预测位置，代表该轨迹预测的左上角像素坐标，代表该轨迹预测的长和宽；B是一个大于深度特征代价阈值+位置代价阈值+1的数，保证交并比代价在匹配时不会优先于其他前三种代价。

6.根据权利要求1所述的一种用于视频中船舶目标跟踪的方法，其特征在于，步骤B中，使用Kalman滤波器或具有恒定加速度的EKF预测现存轨迹的下一帧位置。