基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法与流程

本发明涉及船只轨迹跟踪方法，特别涉及一种基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法。

背景技术：

1、海岸线一般都很长，无法用单个镜头监控整个海岸线，需要多个镜头协同工作，共同完成监控任务。船只跟踪方法是海岸线监控系统的核心，现有的监控系统只能对船只进行检测，无法实现目标船只的追踪。

2、船只跟踪的一个难点在于跨境头的跟踪。当船只目标从一个镜头移动到另一个镜头的时候，需要根据船只的外观特征、行为特征等因素来判断两个镜头中的船只是否为同一只船。根据特征来判断同一只船的技术，目前还不够成熟，特别是在海岸线这种特殊环境中，船只目标跨越多个镜头航行的时候，想要准确跟踪每一只船的轨迹变得非常困难。

3、中国专利公开号第cn111476827a号揭露了一种目标跟踪方法、系统、电子装置及存储介质，该目标跟踪方法利用世界坐标的工作原理进行跟踪。同一个目标在不同相机的检测边界框的位置和大小，即使采用世界坐标，也会有所差别，所以确定每个目标的唯一世界坐标是有误差的，特别是在两个目标离得很近的情况下。

4、中国专利公开号第cn108051777a号揭露了一种目标的追踪方法、装置及电子设备，该目标的追踪方法利用传感器的工作原理进行跟踪，那么对硬件要求较高，但通过传感器对目标追踪精度差。

5、由于因此，有必要提供一种基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法来克服上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，利用了相机本身的构造特点出发，结合船只位置信息和特征向量来确定不同相机中的两个目标是同一个，从而提高目标追踪的精准度。

2、为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：一种基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，其包括如下步骤：

3、第一步骤，根据阵列相机的小镜头分布，确定小镜头编号以及各相邻小镜头之间采集图像数据相互重叠的重叠区域；

4、第二步骤，对小镜头中获得所有船只中待跟踪船只进行初步标注矩形框te；

5、第三步骤，利用船只检测模型，使用阵列相机的n个小镜头分别对标注矩形框te船只的图像数据进行检测，每个标注矩形框te船只形成检测框tf，并获得box(x,y,w,h)的集合和特征向量p的集合，并存储；

6、第四步骤，在具有标注矩形框te船只的每一个小镜头中，对比检测框tf和待跟踪船只的矩形框te的交并比iou，对所标注的待跟踪船只中交并比iou达到设定值的船只中进行跟踪；

7、第五步骤，利用船只的航行信息和外观信息，对矩形框te进行跟踪，获得船只跟踪序列tracequeue；

8、第六步骤，当船只行驶到小镜头边缘时，当前小镜头将待跟踪船只的信通过socket通信的方式，发送给对应相邻的小镜头，在相邻的小镜头上继续该船只的跟踪，转到第五步骤，如此循环，直到该船只驶离阵列相机的监控范围。

9、与现有技术相比，本发明一种基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法的有益效果为：利用了相机本身的构造特点出发，结合船只位置信息和特征向量来确定不同相机中的两个目标是同一个，从而提高目标追踪的精准度。

技术特征：

1.一种基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，其特征在于，其包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，其特征在于，上述第三步骤包括：

3.如权利要求1所述的基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，其特征在于，对待跟踪的矩形框te进行航行预测，利用船只历史跟踪序列tracequeue预测出当前t1时刻表示船只位置的预测矩形框te预测，于当前小镜头当前时刻t1的检测框tf集合进行匹配。

4.如权利要求3所述的基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，其特征在于，所述匹配方式为：首先去除那些位于t预测周围特定范围之外的检测框tf，然后利用km算法，从剩下的检测框tf中找到最优匹配结果。

5.如权利要求1所述的基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，其特征在于，上述第五步骤中，获取外观信息的方式：根据当前小镜头检测框tf的box中的特征向量p，计算特征向量p与跟踪序列tracequeue中每一个船只编号key最近出现的多个船只目标的特征向量p之间的欧氏距离，取一个平均值，平均欧式距离最小的就认为是最相近船只。

技术总结
本发明提供一种基于阵列相机的海岸线船只实时跟踪方法，其包括根据阵列相机的小镜头分布，确定小镜头编号以及各相邻小镜头之间采集图像数据相互重叠的重叠区域；对小镜头中获得所有船只中待跟踪船只进行初步标注矩形框TE；每个标注矩形框TE船只形成检测框TF，并获得Box(x,y,w,h)的集合和特征向量P的集合；对比检测框TF和待跟踪船只的矩形框TE的交并比IOU，对所标注的待跟踪船只中交并比IOU达到设定值的船只中进行跟踪；获得船只跟踪序列TraceQueue；当前小镜头将待跟踪船只的信通过socket通信的方式，发送给对应相邻的小镜头，在相邻的小镜头上继续该船只的跟踪。结合船只位置信息和特征向量来确定不同相机中的两个目标是同一个，从而提高目标追踪的精准度。

技术研发人员：赵利林,张华
受保护的技术使用者：广州爱科赛尔云数据科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12