船舶目标跟踪方法、系统、计算机设备及存储介质技术方案

技术编号:25836732 阅读:59 留言:0更新日期:2020-10-02 14:17
本发明专利技术公开了一种船舶目标跟踪方法、系统、计算机设备及存储介质,包括:利用深度目标检测器对视频第一帧的船舶目标进行检测,得到n个第一船舶目标;根据第一船舶目标,通过训练好的船舶深度特征网络提取第一船舶深度特征,对第一船舶目标建立跟踪链表;利用深度目标检测器对视频当前帧的船舶目标进行检测,得到m个第二船舶目标;根据第二船舶目标,通过训练好的船舶深度特征网络提取第二船舶深度特征,对第二船舶目标建立第一目标链表;针对跟踪链表中的第一船舶目标和第一目标链表中的第二船舶目标,依次进行特征距离、物理距离匹配,以更新跟踪链表。本发明专利技术可以防止船舶丢失后再出现被误认为新船舶的问题,能够正确判断船舶的出现与消失。

【技术实现步骤摘要】
船舶目标跟踪方法、系统、计算机设备及存储介质
本专利技术涉及一种船舶目标跟踪方法、系统、计算机设备及存储介质,属于目标跟踪

技术介绍
船舶多目标视频跟踪,是指在给定船舶视频下,根据船舶深度目标检测器返回的每帧画面的船舶坐标进行时间空间关系上的推导,计算出每一只船舶的航行轨迹。这项技术有助于海事部门的监管,对于安全事故具有回溯作用,能提供可靠的视频证明。在海事数据统计中,可以提供丰富的船舶航行数据,提供船舶高频出现位置,让安防工作人员有针对性的监管事故频发地。在重要水源保护地,可以有效追踪预测船舶的轨迹,及时提醒船舶驶离保护区域。现有的船舶目标跟踪算法主要采用传统图像处理方法,如下:(1)基于传统图像的船舶目标跟踪算法:曹辉、张均东发表的《一种船舶视频跟踪算法的研究与实现(2006)》,使用帧差得到运动目标和运动特征,对环境的依赖较大,出现阴雨天、光照变化强化的环境,该方法就完全失效。(2)基于双目测距的船舶目标跟踪算法:李建起发表的《基于双目测距的卡尔曼滤波船舶轨迹跟踪(2019)》,使用双目视觉模型,对船舶的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶目标跟踪方法,其特征在于,所述方法包括:/n利用深度目标检测器对视频第一帧的船舶目标进行检测,得到n个第一船舶目标;/n根据第一船舶目标,通过训练好的船舶深度特征网络提取第一船舶深度特征,对第一船舶目标建立跟踪链表;/n利用深度目标检测器对视频当前帧的船舶目标进行检测,得到m个第二船舶目标;/n根据第二船舶目标,通过训练好的船舶深度特征网络提取第二船舶深度特征,对第二船舶目标建立第一目标链表;/n针对跟踪链表中的第一船舶目标和第一目标链表中的第二船舶目标,依次进行特征距离、物理距离匹配,以更新跟踪链表;/n将视频下一帧作为视频当前帧,返回利用深度目标检测器对视频当前帧的船舶目标进行...

【技术特征摘要】
1.一种船舶目标跟踪方法,其特征在于,所述方法包括:
利用深度目标检测器对视频第一帧的船舶目标进行检测,得到n个第一船舶目标;
根据第一船舶目标,通过训练好的船舶深度特征网络提取第一船舶深度特征,对第一船舶目标建立跟踪链表;
利用深度目标检测器对视频当前帧的船舶目标进行检测,得到m个第二船舶目标;
根据第二船舶目标,通过训练好的船舶深度特征网络提取第二船舶深度特征,对第二船舶目标建立第一目标链表;
针对跟踪链表中的第一船舶目标和第一目标链表中的第二船舶目标,依次进行特征距离、物理距离匹配,以更新跟踪链表;
将视频下一帧作为视频当前帧,返回利用深度目标检测器对视频当前帧的船舶目标进行检测,得到m个第二船舶目标,并执行后续操作。


2.根据权利要求1所述的船舶目标跟踪方法,其特征在于,所述针对跟踪链表中的第一船舶目标和第一目标链表中的第二船舶目标,依次进行特征距离、物理距离匹配,以更新跟踪链表,具体包括:
检测跟踪链表中的每个第一船舶目标分别与第一目标链表中的所有第二船舶目标之间的特征距离,得到所述特征距离的最小值;
若所述特征距离的最小值大于特征匹配阈值,则将对应的第一船舶目标的missing字段标记为真;否则,将对应的第二船舶目标移出第一目标链表,得到第二目标链表;
计算跟踪链表中每个missing字段标记为真的第一船舶目标分别与第二目标链表的所有第二船舶目标之间的第一物理距离,得到所述第一物理距离的最小值;
若所述第一物理距离的最小值大于距离匹配阈值,则将对应的第一船舶目标的missing字段保持为真;否则,将对应的第二船舶目标移出第二目标链表,得到第三目标链表,并将对应的第一船舶目标的missing字段标记为假;
筛选掉第三目标链表中靠近边界的第二船舶目标,得到第四目标链表;
计算第四目标链表的每个第二船舶目标分别与跟踪链表中所有missing字段标记为假的第一船舶目标之间的第二物理距离,得到所述第二物理距离的最小值;
取所述第二物理距离的最小值对应的missing字段标记为真的第一船舶目标,将该第一船舶目标的missing字段标记为假,并将所述第二物理距离的最小值对应的第二船舶目标移出第四目标链表,得到第五目标链表;
将第五目标链表中的第二船舶目标作为新出现的船舶目标,提取新出现的船舶目标的深度特征,放入跟踪链表中。


3.根据权利要求2所述的船舶目标跟踪方法,其特征在于,所述取所述第二物理距离的最小值对应的missing字段标记为真的第一船舶目标,将该第一船舶目标的missing字段标记为假,并将所述第二物理距离的最小值对应的第二船舶目标移出第四目标链表,得到第五目标链表之后,还包括:
针对跟踪链表中所有missing字段标记为假的第一船舶目标,检测视频前一帧的位置和速度信息,以及视频当前帧的位置信息,更新速度和位置。

【专利技术属性】
技术研发人员:冼允廷陆璐
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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