一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法和系统，该方法包括：1)使用高清摄像头采集航道全景视频流，抽取连续图像序列；2)使用混合高斯模型GMM构建动态航道背景模型，实时更新背景以消除水面波动和光照变化干扰；3)采用Mosaic增强法对步骤(1)所获的数据进行增强，并搭建数据集；4)优化Yolov7模型，引入轻量级CBAM注意力机制进行模型训练；5)将训练好的权重模型在验证集上实验，实现对船舶的目标检测；6)采用核相关滤波算法实现对运动船舶的实时追踪。本发明专利技术利用计算机视觉领域技术，有效利用大流量航道实时视频图像数并实现多目标识别与实时跟踪，具有较高的精确度和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智慧航运与计算机视觉，尤其涉及基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法。

技术介绍

1、在现代水运交通体系中，船舶运输作为重要的运输方式，其安全与高效运行至关重要。准确且实时地对船舶进行目标检测与跟踪，对于保障航道安全、优化港口运营效率、加强海洋资源管理等方面具有不可替代的作用。例如，在繁忙的内河航道，及时发现船舶并精确跟踪其轨迹，能够有效预防船舶碰撞事故，确保航道的顺畅通行；在港口区域，精准掌握船舶的动态信息，有助于合理安排泊位和装卸作业，提升港口的吞吐能力；在海洋环境下，对船舶的持续监测可以为渔业管理、海上执法等活动提供关键数据支持。

2、然而，传统的航道监控手段，如人工记录、激光雷达技术、红外感应及自动识别系统(ais)，存在高成本、低效率、易受天气和水面噪声影响、缺乏距离信息和统计误差较大等问题。计算机视觉技术具备高度稳定性，高精度和全天候监测的能力，并能够直接获取目标物体的三维信息，长期以来一直是航道监测的热门选择。此外，在复杂且繁忙的航道监测场景下，常面临多船监测不准确和计算量庞大的挑战。因此，对于视频图像处理的计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，步骤S2中，包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，步骤S3中，包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，步骤S3中，包括：对于所获得的航道船舶视频图像，编写程序按固定频率抽取视频帧，共获得5000张数据集，其中按照4：1的比例划分为训练集和验证集。

5.根据权利要求1所述的一种基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，步骤s2中，包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，步骤s3中，包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，步骤s3中，包括：对于所获得的航道船舶视频图像，编写程序按固定频率抽取视频帧，共获得5000张数据集，其中按照4：1的比例划分为训练集和验证集。

5.根据权利要求1所述的一种基于视频图像处理的船舶目标检测与跟踪方法，其特征在于，步骤s4中，包括：对yolov7模型进行优化改良，在主干网络的c3模块后嵌入cbam模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志恒，郑建颖，王翔，张立军，陶砚蕴，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：