[发明专利]一种基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法

权利要求书

1.一种基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法，其特征在于，所述车辆跟踪由监控枪机构成监控区域，并在监控区域中安装UWB基站，对进入监控区域的车辆安装UWB标签，所述基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法，包括：

步骤1、获取监控区域的俯视图作为基准图，选取基准图中的任意一点作为原点并建立平面坐标系，基于原点得到基准图中每个像素点的相对位置坐标；

步骤2、获取监控枪机所拍摄的监控图像并对监控图像进行校正，在校正后的监控图像中选择m个关键点，获取m个关键点的图像坐标和相对位置坐标，并根据所获取的m个关键点的图像坐标和相对位置坐标计算得到H矩阵；所述m个关键点的相对位置坐标获取方法为：将m个关键点在所述基准图中进行标注，并根据标注得到m个关键点在基准图中的相对位置坐标；

步骤3、对进入监控区域的车辆进行注册绑定注册编号，并基于UWB基站确定该车辆的相对位置坐标，以所述基准图作为UWB系统的底图，通过UWB基站确定的相对位置坐标为基准图中相对于原点的相对位置坐标；

步骤4、通过监控枪机获取进入监控区域的车辆的图像，通过YOLOv5模型获取图像中车辆所在的目标框，并根据H矩阵得到目标框的中心点对应于基准图中的相对位置坐标；

步骤5、对UWB基站的数据和监控枪机的数据进行配准，包括：

取当前时刻监控枪机所获取的图像中所有车辆的相对位置坐标的集合A′＝{(x′₁，y′₁)，(x′₂，y′₂)，(x′₃，y′₃)，......，(x′_N，y′_N)}，取当前时刻基于UWB基站获取的所有车辆的相对位置坐标的集合A＝{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，......，(x_N，y_N)}；

取集合A′中第i，i∈(1，2，3，...，N)辆车p′_i的相对位置坐标(x′_i，y′_i)，则车辆p′_i的注册编号为：

式中，o_i为监控枪机所获取的图中车辆p′_i的注册编号，p_j为UWB基站所获取的第j辆车，p_j的相对位置坐标为(x_j，y_j)，d(p_k，p′_i)表示车辆p_j和车辆p′_i的距离，N为当前时刻注册车辆的总数；

步骤6、根据配准后的数据获取同一注册编号下车辆所对应的所有的UWB定位以及车辆的图像，实现对车辆的跟踪。

2.如权利要求1所述的基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法，其特征在于，所述基于原点得到基准图中每个像素点的相对位置坐标，包括：

选取基准图中的n个关键点，测绘得到关键点相对于原点的相对位置坐标，采用ArcGIS输入n个关键点的相对位置坐标进行栅格配准，得到基准图中每个像素点相对于原点的相对位置坐标。

3.如权利要求1所述的基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法，其特征在于，所述监控区域内包含多个监控枪机，则需要对每一个监控枪机进行拍摄区域绑定，所述拍摄区域绑定包括：

根据每一监控枪机的视角拍摄范围在基准图中框选对应的矩形框作为需要绑定的拍摄区域；

以拍摄区域左下角和右上角的相对位置坐标作为绑定数据与监控枪机建立对应关系。