基于随机森林的车辆视频跟踪系统的制作方法

本实用新型涉及一种跟踪系统，尤其是涉及一种基于随机森林的车辆视频跟踪系统，是一种摄像设备。

背景技术：

随着社会经济的发展，城市中汽车数量急剧增长，随之而来的各类交通问题严重影响城市化发展，智能交通系统应运而生并逐渐成为当今社会处理交通大数据的主要手段。车辆视频跟踪系统用各种成像装置代替视觉感官作为视觉信息输入手段，由计算机代替大脑完成处理与解释，具有直观方便、快速准确的优点。车辆视频跟踪是通过对视频序列进行分析，得到个体车的实时运动状态和运动轨迹，进而获得交通流量、车速、交通流密度等交通参数，为交通管理与设计提供支持。

在实际车辆视频跟踪过程中由于视频采像硬件设备的不断普及与更新换代，图像采集装置采集图像质量与数据大小也数量级增长。同时由于交通场景中光照变化、车辆遮挡、摄像头松动等自然原因常常跟踪失效。所以需要调整摄像机的转动方向，但是现有的摄像机转动方向的结构只能旋转。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够实现全方位转动的基于随机森林的车辆视频跟踪系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该基于随机森林的车辆视频跟踪系统，其特征在于：包括主杆、第一连接杆、第二连接杆、转向机构、第一转动结构、伸缩结构、第二转动结构、摄像机和视频处理装置，所述第一连接杆和所述主杆连接，所述第一连接杆通过所述转向机构和第二连接杆连接，所述第一转动结构和第一连接杆连接，所述第二转动结构和所述第二连接杆连接，所述第一转动结构通过所述伸缩结构和第二转动结构活 动连接，所述摄像机和所述第二连接杆连接，所述视频处理装置和所述摄像机连接。

作为优选，本实用新型所述转向机构包括球形结构和外接机构，所述外接机构包覆在所述球形结构外侧，所述外接机构内设置有滚珠，所述滚珠和所述球形结构接触，所述滚珠活动安装在所述外接机构内，所述球形结构和所述第一连接杆连接，所述第二连接杆和所述外接机构连接。

作为优选，本实用新型所述第一转动结构包括电机、转轴和长方形体，所述电机设置在所述长方形体内，所述电机和所述转轴连接，所述转轴穿出所述长方形体，所述转轴和所述第一连接杆连接。

作为优选，本实用新型所述第二转动结构包括电机、转轴和长方形体，所述电机设置在所述长方形体内，所述电机和所述转轴连接，所述转轴穿出所述长方形体，所述转轴和所述第二连接杆连接。

作为优选，本实用新型所述伸缩结构为液压结构。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，不仅能够实现360度转动，也能够实现俯仰转动，能够实现全方位稳定转动。

附图说明

图1是本实用新型实施例的基于随机森林的车辆视频跟踪系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中的第一连接杆、第二连接杆、转向机构、第一转动结构、伸缩结构、第二转动结构的连接示意图。

标号说明：主杆101，第一连接杆102，第二连接杆103，转向机构104，第一转动结构105，伸缩结构106，第二转动结构107，摄像机108，视频处理装置109，球形结构110，外接机构111，滚珠112，电机113，转轴114，长方形体115，圆环116。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1和图2，本实施例中的基于随机森林的车辆视频跟踪系统包括主杆101、第一连接杆102、第二连接杆103、转向机构104、第一转动结构105、伸缩结构106、第二转动结构107、摄像机108和视频处理装置109。

第一连接杆102和主杆101连接，第一连接杆102通过转向机构104和第二连接杆103连接，第一转动结构105和第一连接杆102连接，第二转动结构107和第二连接杆103连接，第一转动结构105通过伸缩结构106和第二转动结构107连接，摄像机108和第二连接杆103连接，视频处理装置109和摄像机108连接。主杆101为横向的杆，用于挂载各种设备。第一连接杆102和第二连接杆103都是竖杆。第一连接杆102和主杆101互相垂直，主杆101和第一连接杆102的上端固定连接，第一连接杆102的下端和转向机构104固定连接，具体的讲，第一连接杆102的下端和球形结构110固定连接。第二连接杆103的上端和转向机构104固定连接，具体的讲第二连接杆103的下端和摄像机108固定连接。转向机构104能够实现第一连接杆102和第二连接杆103任意方向的转动。

本实施例中，第二连接杆103和转动结构活动连接。

本实施例中，转向机构104包括球形结构110和外接机构111，外接机构111包覆在球形结构110外侧，外接机构111内设置有滚珠112，滚珠112和球形结构110接触，滚珠112活动安装在外接机构111内，球形结构110和第一连接杆102连接，第二连接杆103和外接机构111连接。外接机构111为中空的圆弧曲面结构，外接机构111包覆球形结构110的大部分表面，使得外接机构111在任何角度上挂载在球形结构110上而不掉落。外接机构111的内表面设置有多个卡槽，卡槽能够容纳滚珠112，滚珠112在卡槽内能够自由转动，从而使得球形结构110和外接机构111相对转动的时候，滚珠112和球形结构110接触并一起转动，降低摩擦力。

本实施例中，第一转动结构105包括电机113、转轴114和长方形体115，电机113设置在长方形体115内，电机113和转轴114连接，转轴114穿出长方形体115，转轴114和第一连接杆102连接。电机113能够驱动转轴114，转轴114的左端固定在第一连接杆102， 转轴114和第一连接杆102垂直连接，电机113和长方形体115固定，所以当电机113启动的时候，转动相对于长方形体115转动，从而使得长方形体115转动。

本实施例中，第二转动结构107包括电机113、转轴114和长方形体115，电机113设置在长方形体115内，电机113和转轴114连接，转轴114穿出长方形体115，转轴114和第二连接杆103连接。第二转动结构107的转轴114安装在电机113上，电机113固定在长方形体115内，转轴114的左端设置有圆环116，圆环116套装在第二连接杆103上，圆环116能够在第二连接杆103上下移动，实现第二连接杆103和第二转动结构107的活动连接，这样就能够调整第一转动结构105和第二转动结构107之间的距离。实现和伸缩结构106的同步。

本实施例中，伸缩结构106为液压结构。伸缩结构106能够实现伸缩，也就是伸缩结构106能够伸长和缩短。

本实施例中，第一转动结构105中的转轴114的一端和第一连接杆102固定。

本实施例中的基于随机森林的车辆视频跟踪系统使用的时候，摄像机108需要旋转的时候，启动第一转动结构105和第二转动结构107的电机113，使得第一转动结构105和第二转动结构107转动，第一转动结构105和第二转动结构107的电机113转动方向相反。在转矩的作用下，转向机构104转动，第一连接杆102和第二连接杆103相对转动，同时伸缩结构106做适应性变化。当需要俯仰的时候，调节伸缩结构106，当伸缩结构106伸长的时候，基于随机森林的车辆视频跟踪系统仰起，当伸缩结构106缩短的时候，基于随机森林的车辆视频跟踪系统向下转动。

视频处理装置109包括电子眼等数字图像采集设备；远程信息处理中心包括计算机、目标表示模块、统计模型模块、运动估计模块，计算机用于接收视频采集装置传送来的视频信息并标注出来目标跟踪车辆；目标表示模块用于提取每帧视频图像的整体特征向量；统计模型模块用于将全图分类为目标车辆点与背景图像点，运动估计模块根据一部分目标车辆点的时空位置预估车辆下一帧位置并将位置时间信息输送至计算机。

所以目标表示模块为提取车辆的SURF特征，SURF特征具有对图像的旋转变化、放缩变化、光照变化的鲁棒性，同时SURF特征含有丰富的关键点信息，实现”以点带面“的功能；

所以统计模型模块为随机森林分类器，将一幅 图像分类为目标车辆SURF特征点和背景图像SURF特征点，同时在训练随机森林分类器过程中按照贡献重要性程度评估出对于分类的特征分量；

能够通过提取车辆上SURF特征点集来表示目标，然后采用随机森林分类器对一幅 图像中的SURF特征点训练并分类成目标特征点和背景图像特征点，最后根据匹配出来的特征点采用粒子跟踪算法预测出车辆的位置，具有跟踪实时性强、匹配效率高的特点，为交通管理和交通设计提供准确及时的底层车辆道路数据，大大节省了人力物力。本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。