一种基于机器视觉的夜间车辆目标稳定跟踪方法

摘要

本发明提出了一种基于机器视觉的夜间车辆目标稳定跟踪方法。本发明通过判断稳定跟踪队列的状态，将原始图像传送给车辆跟踪或者检测模块处理；车辆跟踪模块接收图像之后，将使用稳定跟踪队列进行目标跟踪；然后，将稳定跟踪队列成功跟踪过的区域在图像中标记，将标记后的图像传给车辆检测模块；车辆检测模块对接收的图像进行检测，得到检测结果；最后，使用预跟踪队列对检测结果进行筛选，得到连续命中的目标作为稳定跟踪目标，并将其加入至稳定跟踪队列。该方法适用于基于视觉的夜间车载道路目标检测系统，增强目标检测跟踪系统的鲁棒性。本发明可用于车辆智能防撞预警领域及车辆跟踪技术领域。

主权项

1.一种基于机器视觉的夜间车辆目标稳定跟踪方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1：接收原始图像：车辆跟踪模块从摄像头接收到一帧原始图像srcImg输入，判断稳定跟踪队列是否为空，如果非空，则由车辆跟踪模块处理图像srcImg，跳至步骤2；如果为空，则将图像srcImg交由车辆检测模块直接处理，跳至步骤4；步骤2：使用基于邻域的稳定跟踪队列方法跟踪目标：利用稳定跟踪队列，在稳定跟踪队列元素的邻域中对图像srcImg进行跟踪，得到跟踪结果，并更新稳定跟踪队列各个元素，具体是：设STL代表稳定跟踪队列，STL_i为STL的第i个元素，为STL_i的特征集，为STL_i在前一帧出现的区域，enArea为邻域范围系数，表示STL_i在被检测出时所用的阈值集，α表示跟踪阈值集的系数，表示STL_i的生命周期，MAXLN为STL元素的最大生命周期，NM_STL为STL的元素数量，执行以下步骤：2-1.在图像srcImg中的*enArea中，是否能让在*α的约束下全部的特征匹配成功；如果能，将中所有在图像srcImg中的特征更新，跳至2-2，如果不能，则跳至2-3；2-2.使用2-1中的命中结果更新STL_i在srcImg中的同时使加一，直到达到MAXLN，跳至2-4；2-3.减一，当等于零时，将从STL中删除并将NM_STL减一，跳至2-4；2-4.i加一，如果i大于NM_STL时，则结束；否则，跳至2-1；步骤3：标记已跟踪区域：使用上一步骤中已经更新的稳定跟踪队列各元素的信息，对图像srcImg中进行已跟踪目标区域的标记；步骤4：车辆检测模块对其接收的不同图像进行重载，然后由车辆检测模块进行检测得到检测结果；步骤5：使用预跟踪队列方法筛选检测结果：从上一步骤中得到车辆检测结果，使用预跟踪队列进行筛选，从而得到连续命中的稳定跟踪目标，最后将稳定跟踪目标作为新的元素加入至稳定跟踪队列，再跳至步骤1，直到摄像头不再输入新的图像；具体是：设DR_i为DR中的第i个元素，NM_DR为DR中元素的数量，PTL代表预跟踪队列，PTL_j为PTL的第j个元素，NM_PTL为PTL中元素的数量，与分别为DR_i的特征集与PTL_j的特征集，为PTL_j连续命中次数，为PTL_j是否为连续命中目标的标记，MAXHTM是检测目标能够成为稳定跟踪目标的连续命中次数，执行以下步骤：5-1.将与进行特征的匹配，如果不能全部匹配成功跳至5-2，如果能全部匹配成功则跳至5-3；5-2.将j加一，如果j大于NM_PTL，则跳至5-4，否则，跳至5-1；5-3.将加一，赋值为true，如果等于MAXHTM，则将PTL_j作为新的元素加入STL并从PTL中删除，NM_PTL减一，跳至5-4；5-4.i加一，j赋值为1，如果i大于NM_DR时；跳至5-5；否则，跳至5-1；5-5.令j∈[1,NM_PTL],对于任意j，如果的值不为true，则将PTL_j从预跟踪队列中删除。