[发明专利]一种基于无人机航拍图像的车辆轨迹提取方法

摘要

本发明公开了一种基于无人机航拍图像的车辆轨迹提取方法，包括步骤1：基于Haar分类器检测车辆；步骤2：基于位置预测筛选疑似候选车辆；步骤3：基于4通道颜色直方图相似性确定目标车辆；步骤4：车辆轨迹提取；本发明创新性的联合多颜色直方图相似性进行目标车辆筛选，对相同车辆与其他车辆具有很高的区分度；所述的车辆轨迹提取方法在车辆跟踪中断的情况下，能够自动恢复跟踪。

主权项

1.一种基于无人机航拍图像的车辆轨迹提取方法，包括以下几个步骤：步骤1：基于Haar分类器检测车辆；针对无人机航拍图像序列，基于训练好的Haar分类器进行车辆检测，获取车辆在航拍图像中的像素坐标、大小和帧号，然后获取该车RGB彩色空间的R通道、G通道、B通道和灰度图4个通道的颜色直方图；步骤2：基于位置预测筛选疑似候选车辆；取前一帧中某辆被检测到的车为待跟踪的目标车辆，并以该车的位置为中心划定一个矩形预测区域，当前帧中被检测到的车辆其中心落入该矩形预测区域的都作为目标车辆的疑似目标车辆；步骤3：基于4通道颜色直方图相似性确定目标车辆；对于当前帧，通过4通道颜色直方图对疑似目标车辆进行筛选，依次计算目标车辆与疑似候选车辆的颜色直方图相似性值，并根据大小进行排序，选定其中最大的相似性值，若最大的相似性值大于设定的阈值，则认为与该相似性值对应的疑似候选车辆与目标车辆为同一辆车，将疑似候选车辆在当前帧中的帧号、坐标、尺寸大小、颜色直方图信息传递给目标车辆，进行目标车辆信息更新，此时认为目标车辆在该帧中跟踪成功，接来下进入下一帧，继续进行目标车辆跟踪；若最大的相似性值小于设定的阈值，则认为在该帧图像中未找到目标车辆，判断目标车辆的最后时刻的坐标位置是否在图像的边缘，若处于图像的边缘，即认为目标车辆已离开图像视野，即跟踪完成，进入步骤4进行轨迹提取；若目标车辆的最后时刻的坐标位置不在图像的边缘，即认为目标车辆在该帧中跟踪失败；当前帧中跟踪失败的车辆将在下一帧中重新进行搜索，进行搜索时，下一帧中以该车在前帧中的位置为中心的矩形预测区域尺寸进行放大，如果目标车辆重新被找到时，矩形预测区域恢复为放大前尺寸，进入下一帧进行目标车辆跟踪；如果目标车辆跟踪失败，矩形预测区域尺寸不变，在下一帧中重新进行搜索，当跟踪失败的车辆在后续连续3帧图像中都无法被跟踪到时，对该车做抛弃处理，不再跟踪；当图像序列中每一帧都搜索完毕，结束跟踪，进入步骤4；步骤4：车辆轨迹提取；根据得到的车辆在不同帧中的位置、帧号，完成车辆轨迹提取。