[发明专利]一种基于无人机平台的目标跟踪方法有效

专利信息
申请号: 201710558763.1 申请日: 2017-07-11
公开(公告)号: CN107492112B 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 邢超;张科;徐有新;吕梅柏;刘广哲;姜海旭;王无为 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: G06T7/20 分类号: G06T7/20
代理公司: 61204 西北工业大学专利中心 代理人: 王鲜凯<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 710072 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明涉及一种基于无人机平台的目标跟踪方法,分别从目标区域与背景区域提取正样本模板与负样本模板,实现能够抑制背景干扰的相关滤波算法,能够有效地去除背景的干扰,提高跟踪的准确性。为了提高跟踪的快速性,本发明采用积分反馈与前馈策略对相关滤波跟踪结果进行修正,可以减小跟踪窗口且无需多步迭代计算,提高了跟踪的快速性。
搜索关键词: 一种 基于 无人机 平台 目标 跟踪 方法
【主权项】:
1.一种基于无人机平台的目标跟踪方法,其特征在于步骤如下:/n步骤1、跟踪算法初始化:首先在第一帧图像中选定包围目标的矩形区域I0,设矩形区域中心为(x0,y0);在距离目标中心半径r1内以均匀分布随机选择n个与I0同样形状与大小的矩形区域构成正样本集合A+:/n /n各矩形区域中心坐标满足以下概率密度函数:/n /n将所有正样本的平均值作为正样本模板:/n /n在距离目标中心r1与r2之间以均匀分布随机选择m个与I0同样形状与大小的矩形区域构成负样本集合A-:/n /n各矩形区域中心坐标满足以下概率密度函数:/n /n将所有负样本的平均值作为负样本模板:/n /n利用正样本与负样本生成目标相关滤波器:/n /n以及背景相关滤波器:/n /n其中:/nFo(u,v)为正样本平均值T+的傅里叶变换:Fb(u,v)为负样本平均值T-的傅里叶变换0<λ1<1为可选参数/n步骤2、对跟踪过程中的得到的每帧图像进行背景抑制相关跟踪:/n以前一帧目标位置pn为中心选择跟踪窗口IT,并使用下式进行处理以降低跟踪窗口截断造成的影响:/n /n其中:xn,yn为跟踪窗口中心坐标;h为跟踪窗口的高度;w为跟踪窗口的宽度;/n利用目标相关滤波器与背景相关滤波器对跟踪窗口进行滤波,得到滤波结果:/nKo(u,v)=Ho(u,v)Fn(u,v)/nKb(u,v)=Hb(u,v)Fn(u,v)/n其中Fn(u,v)为跟踪窗口处理后图像In(x,y)的傅里叶变换;/n将目标相关滤波结果Ko(u,v)进行傅里叶反变换得到Io(x,y),将背景相关滤波结果Kb(u,v)进行傅里叶反变换得到Ib(x,y),得当前帧图像中目标的位置为:/n /n步骤3、对步骤2得到的当前帧图像中目标的位置进行修正:/n使用积分反馈策略,得:/n使用前馈策略,得:pff=f(pn)+pn-pn-1/n将积分反馈与前馈组合,得修正后的目标的位置:/npn+1=f(pn)+λ2pff+(1-λ2)pfb/n0≤λ2≤1。/n
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