基于视频的目标探测追踪方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术提供了一种基于视频的目标探测追踪方法，包括：调整监视设备转向监视区域；对所述监视区域进行初始化追踪；在初始化追踪过程中，判断目标是否进入所述监视区域；若否，则继续对所述监视区域进行初始化追踪；若是，则对所述目标进行持续追踪；在持续追踪过程中，判断所述目标是否丢失；若否，则继续对所述目标进行持续追踪；若是，则预测并寻找所述目标；若在预设时间段内，找回所述目标，则对所述目标继续进行持续追踪；若在预设时间段内，没有找回所述目标，则结束追踪。通过该方法，对红外图像难以准确探测、运动机动能力强的目标有更好的锁定追踪能力，能够稳定可靠地追踪目标。

【技术实现步骤摘要】
基于视频的目标探测追踪方法、系统、介质及设备
本专利技术涉及目标追踪技术，具体涉及一种基于视频的目标探测追踪方法、系统、介质及设备。
技术介绍
视频目标锁定追踪常见于国防系统对飞机、导弹等目标的追踪中，或者安防系统对人、车等目标的追踪中。本专利技术针对问题与这些应用针对问题存在的差异主要体现在两方面。一是目标具有高机动性。比如无人机和鸟类，可以进行紧急加速、减速、变向等动作，其加速度变化大。相比飞机、导弹等速度大但是速度变化并不大的运动目标而言，运动轨迹更难预测，对追踪的要求也更高。二是使用基于可见光图像的特征。相比红外图像信息更为丰富，对低温物体有很好的探测能力。追踪方法上面临目标变化大、背景复杂、成像环境多变等问题，经典方法和深度学习方法均存在局限性。因此，本专利技术将二者结合，各取所长，以实现稳定可靠追踪目标。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于视频的目标探测追踪方法、系统、介质及设备，对红外图像难以准确探测、运动机动能力强的目标有更好的锁定追踪能力，能够稳定可靠地追踪目标。第一方面，本专利技术提供了一种基于视频的目标探测追踪方法，包括：调整监视设备转向监视区域；对所述监视区域进行初始化追踪；在初始化追踪过程中，判断目标是否进入所述监视区域；若否，则继续对所述监视区域进行初始化追踪；若是，则对所述目标进行持续追踪；在持续追踪过程中，判断所述目标是否丢失；若否，则继续对所述目标进行持续追踪；若是，则预测并寻找所述目标；若在预设时间段内，找回所述目标，则对所述目标继续进行持续追踪；若在预设时间段内，没有找回所述目标，则结束追踪。可选的，所述调整监视设备转向监视区域，包括：调整监视设备的转台角度和镜头焦距，使监视设备转向监视区域。可选的，所述对所述监视区域进行初始化追踪，包括：采用两帧初始化追踪方法，对所述监视区域进行初始化追踪，具体步骤如下：步骤11)：对当前帧图像进行目标检测，获得一类第一探测结果；步骤12)：读取前一次对图像帧进行目标检测的一类第二探测结果；步骤13)：结合区域匹配算法，对所述一类第一探测结果和所述一类第二探测结果进行配对，获得第一配对分数；步骤14)：判断所述第一配对分数中的最高配对分数是否超过目标门限；若否，则所述目标没有进入所述监视区域；将所述一类第一探测结果覆盖所述一类第二探测结果，读取最新视频帧，继续执行步骤11)至步骤14)；若是，则确定所述目标进入所述监视区域；根据所述一类第一探测结果和所述一类第二探测结果中的中心位置距离差和时间差，计算第一目标运动速度；根据所述第一目标运动速度，对所述目标进行持续追踪。可选的，所述对所述监视区域进行初始化追踪，包括：采用三帧初始化追踪方法，对所述监视区域进行初始化追踪，具体步骤如下：步骤21)：对当前帧图像进行目标检测，获得二类第一探测结果；步骤22)：读取前两次对图像帧进行目标检测的二类第二探测结果和二类第三探测结果；步骤23)：对所述二类第一探测结果、二类第二探测结果和二类第三探测结果进行配对，获得第二配对分数；步骤24)：判断所述第二配对分数中的最高配对分数是否超过目标门限；若否，则所述目标没有进入所述监视区域；将所述二类第一探测结果覆盖前一次的所述二类第二探测结果，将所述二类第二探测结果覆盖所述二类第三探测结果，并读取最新视频帧，继续执行步骤21)至步骤24)；若是，则确定所述目标进入所述监视区域；根据三次目标探测结果中的中心位置距离差和时间差，计算第二目标运动速度，根据所述第二目标运动速度，对所述目标进行持续追踪。可选的，所述对所述目标进行持续追踪，包括：根据目标运动速度，调整所述监视设备中的转台转速，使所述目标保持在所述监视区域的中心区域，具体步骤如下：步骤31)：将目标运动速度换算成转台的水平旋转速度和俯仰旋转速度；步骤32)：根据所述水平旋转速度和俯仰旋转速度，调整所述转台转速；步骤33)：将初始化追踪过程中，最高配对分数对应的最后一帧图像的目标探测结果记录为历史信息；步骤34)：对当前帧图像进行目标检测，获得第四目标探测结果；步骤35)：读取所述历史信息，将所述第四目标探测结果与所述历史信息进行配对，计算第三配对分数；步骤36)：判断所述第三配对分数中的最高配对分数是否低于目标门限；若是，则认为所述目标暂时丢失，预测并寻找所述目标；若否，则认为所述目标没有丢失；步骤37)：若目标没有丢失，则将所述第三配对分数中的最高配对分数对应的探测结果更新到所述历史信息；步骤38)：根据当前目标成像位置和水平相对速度调整转台的水平旋转速度；根据当前目标成像位置和俯仰相对速度调整转台的俯仰旋转速度，重复步骤32)至步骤38)。可选的，步骤36)还可以为：若所述第四目标探测结果为0，或者，所述第三配对分数低于目标门限，则认为所述目标暂时丢失，预测并寻找所述目标；若所述第四目标探测结果不为0，且所述第三配对分数不低于目标门限，则认为所述目标没有丢失。可选的，所述预测并寻找所述目标，包括：根据所述目标的最后成像位置和相对速度，调整转台转速，沿所述目标的最后飞行轨迹搜寻目标。第二方面，本专利技术提供一种基于视频的目标探测追踪系统，包括：处理芯片、转台、镜头和相机；所述镜头设置在所述相机上；所述相机固定在所述转台上；所述转台、镜头和相机组成监视设备；所述处理芯片与所述转台、镜头和相机均连接；所述处理芯片用于控制所述监视设备的工作状态，执行权利要求1至7任意一项所述的基于视频的目标探测追踪方法。第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中的基于视频的目标探测追踪方法。第四方面，本专利技术提供一种基于视频的目标探测追踪设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面中的基于视频的目标探测追踪方法。本专利技术通过调整监视设备转向监视区域，然后对监视区域进行初始化追踪，在追踪过程中一旦确认目标进入监视区域，则启动持续追踪程序，对目标进行持续追踪，否则，保持当前初始化追踪状态，持续追踪过程中，若目标未丢失，则保持运行；若目标丢失，则启动预测并寻找程序，寻找目标；若找回目标，则切换为持续追踪程序，若长期未找回，则结束追踪。通过该方法，对红外图像难以准确探测、运动机动能力强的目标有更好的锁定追踪能力，能够稳定可靠地追踪目标。本专利技术提供的一种基于视频的目标探测追踪系统、一种计算机可读存储介质和基于视频的目标探测追踪设备，与上述基于视频的目标探测追踪方法出于相同的专利技术构思，具有相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术提供的一种基于视频的目标探测追踪方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视频的目标探测追踪方法，其特征在于，包括：调整监视设备转向监视区域；对所述监视区域进行初始化追踪；在初始化追踪过程中，判断目标是否进入所述监视区域；若否，则继续对所述监视区域进行初始化追踪；若是，则对所述目标进行持续追踪；在持续追踪过程中，判断所述目标是否丢失；若否，则继续对所述目标进行持续追踪；若是，则预测并寻找所述目标；若在预设时间段内，找回所述目标，则对所述目标继续进行持续追踪；若在预设时间段内，没有找回所述目标，则结束追踪。

【技术特征摘要】
1.一种基于视频的目标探测追踪方法，其特征在于，包括：调整监视设备转向监视区域；对所述监视区域进行初始化追踪；在初始化追踪过程中，判断目标是否进入所述监视区域；若否，则继续对所述监视区域进行初始化追踪；若是，则对所述目标进行持续追踪；在持续追踪过程中，判断所述目标是否丢失；若否，则继续对所述目标进行持续追踪；若是，则预测并寻找所述目标；若在预设时间段内，找回所述目标，则对所述目标继续进行持续追踪；若在预设时间段内，没有找回所述目标，则结束追踪。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整监视设备转向监视区域，包括：调整监视设备的转台角度和镜头焦距，使监视设备转向监视区域。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述监视区域进行初始化追踪，包括：采用两帧初始化追踪方法，对所述监视区域进行初始化追踪，具体步骤如下：步骤11)：对当前帧图像进行目标检测，获得一类第一探测结果；步骤12)：读取前一次对图像帧进行目标检测的一类第二探测结果；步骤13)：结合区域匹配算法，对所述一类第一探测结果和所述一类第二探测结果进行配对，获得第一配对分数；步骤14)：判断所述第一配对分数中的最高配对分数是否超过目标门限；若否，则所述目标没有进入所述监视区域；将所述一类第一探测结果覆盖所述一类第二探测结果，读取最新视频帧，继续执行步骤11)至步骤14)；若是，则确定所述目标进入所述监视区域；根据所述一类第一探测结果和所述一类第二探测结果中的中心位置距离差和时间差，计算第一目标运动速度；根据所述第一目标运动速度，对所述目标进行持续追踪。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述监视区域进行初始化追踪，包括：采用三帧初始化追踪方法，对所述监视区域进行初始化追踪，具体步骤如下：步骤21)：对当前帧图像进行目标检测，获得二类第一探测结果；步骤22)：读取前两次对图像帧进行目标检测的二类第二探测结果和二类第三探测结果；步骤23)：对所述二类第一探测结果、二类第二探测结果和二类第三探测结果进行配对，获得第二配对分数；步骤24)：判断所述第二配对分数中的最高配对分数是否超过目标门限；若否，则所述目标没有进入所述监视区域；将所述二类第一探测结果覆盖前一次的所述二类第二探测结果，将所述二类第二探测结果覆盖所述二类第三探测结果，并读取最新视频帧，继续执行步骤21)至步骤24)；若是，则确定所述目标进入所述监视区域；根据三次目标探测结果中的中心位置距离差...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘为谦，何东林，隋运峰，程志，赵士瑄，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51