[发明专利]一种基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法

说明书

本发明公开了一种基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法，包括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；获取监控枪机所拍摄的监控图像中的图像坐标和相对位置坐标之间的H矩阵；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；通过监控枪机获取进入监控区域的车辆的图像，根据H矩阵得到车辆对应的目标框的中心点的相对位置坐标；对UWB基站的数据和监控枪机的数据进行配准；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。本发明用于实现准确的车辆跟踪。

技术领域

本申请属于人工智能安全监控领域，具体涉及一种基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法。

背景技术

对于各类物资仓库、监狱等场所，安防监控至关重要。目前缺乏有效的手段对于车辆进行全过程追踪，通常需要监管人员陪同，或者专人对进行监控长时间的校对。

现在的目标跟踪技术通常采用监控枪机的画面跟踪或者基于定位信息的位置跟踪。采用监控枪机跟踪时，通常采用基于卷积网络的深度学习目标检测模型；卷积网络通过卷积缩小图像特征的高度和宽度并增大维度来进行特征提取，通过提取的特征来探测目标，实际工程大多使用YOLOv5算法，YOLOv5是一个较为准确且高效的算法，然而对于车辆的跟踪，需要调用实时信息，仍需要进一步提升算法的运行速度；采用基于定位信息的位置跟踪，大多采用基于RFID、红外或者UWB进行定位，其中基于UWB的定位，通过基站和标签之间消息传递的时间进行定位，定位信息较为准确，然而单独使用只能看到相应位置，容易因定位漂移造成车辆跟踪出错。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法，用于实现准确的车辆跟踪。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种基于目标检测和UWB定位的车辆跟踪方法，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；

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；

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)}；