一种多目标位姿实时在线估计方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种多目标位姿实时在线估计方法、系统、设备及介质，针对实时航拍图像，一方面，通过分块检测与首尾互联的方式实现地面目标位姿的快速估计；另一方面，结合数据关联思想，对地面目标实时在线跟踪，有效克服了航拍图像中目标体积小、数量多、易被遮挡、动态非合作以及嵌入式设备计算能力有限等问题，提高航拍多目标位姿估计的效率，实现机载嵌入式环境下航拍地面目标在线实时估计，进而满足灾难救援、军事监控等领域对地面目标探测感知的多目标、多维度以及强实时需求。多维度以及强实时需求。多维度以及强实时需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多目标位姿实时在线估计方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及无人系统智能视觉感知
，具体为一种多目标位姿实时在线估计方法系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着无人机技术迅猛发展，由于其移动性强、成本低、监测高度可变等优点，无人机已被广泛应用于灾难救援、军事监控等领域。面向日趋丰富多样的无人机探测感知任务，结合体积小、重量轻、功耗和成本低的视觉传感器，对无人感知系统进一步提出了多目标、多维度以及强实时的能力需求，以支撑多种类、多数量救灾/监控目标位置、姿态信息的即时感知，航拍多目标位姿实时估计已成为完善感知探测目标信息的重要基础，是提升无人机感知系统自身智能水平的关键一环。
[0003]目前，受限于无人机感知系统载荷数量与信息处理能力，以及航拍目标体积小、数量多、动态非合作且容易被遮挡等原因，基于嵌入式设备的航拍多目标姿态在线实时估计难以实现。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种多目标位姿实时在线估计方法，以克服现有技术中基于嵌入式设备的航拍多目标姿态在线实时估计难以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多目标位姿实时在线估计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：从不同高度及角度采集航拍车辆图像，并标注图像中的车头及车辆，生成航拍车辆训练集，并对航拍车辆训练集进行训练，生成目标检测模型；S2：对目标检测模型进行轻量化，并将轻量化后的目标检测模型部署在GPU嵌入式开发板上；S3：将搭载有云台摄像机的GPU嵌入式开发板安装在无人机上，获取航拍图像，并将获取到的航拍图像输入到轻量化后的目标检测模型，获得目标检测结果；S4：根据目标检测结果分别计算车头和车辆检测框的重叠率，实现车辆和对应车头的关联，然后连接车辆和车头的质心，计算车辆的姿态角；S5：根据目标检测结果，以欧氏距离作为相邻帧目标间的相似度度量，建立关联矩阵，求解全局最优匹配，对最优匹配结果进行筛选，得到目标跟踪结果，将目标跟踪结果与车辆姿态角进行匹配，获得目标的实时位姿。2.根据权利要求1所述的一种多目标位姿实时在线估计方法，其特征在于，S1中采用YOLOv5s网络对航拍车辆训练集进行训练。3.根据权利要求1所述的一种多目标位姿实时在线估计方法，其特征在于，目标检测模型的轻量化是对目标检测模型进行压缩和优化。4.根据权利要求1所述的一种多目标位姿实时在线估计方法，其特征在于，车头和车辆检测框的重叠率计算公式为：其中，分别为车头i和车辆j的检测框的面积。5.根据权利要求1所述的一种多目标位姿实时在线估计方法，其特征在于，车辆姿态角的计算公式为：其中，(x1,y1)和(x2,y2)分别为车头和车辆的质心坐标。6.根据权利要求1所述的一种多目标位姿实时在线估计方法，其特征在于，关联矩阵为：其中，表示第t帧中检测到的第i个车辆，M和N分别表示第t帧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李森，胡玉龙，刘品，陈皓，李珂，唐艺菁，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：