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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本公开实施例是关于一种融合动平台里程信息的被动传感器多目标跟踪方法。本公开实施例将单目标跟踪模块与卡尔曼滤波器相结合，使能够同时依据目标在图像中的外观特征以及目标在三维空间中的运动特征两个度量进行跟踪。通过投影的方法将图像平面中的目标位置转换至三维空间，并通过卡尔曼滤波器构建目标在三维空间中的运动模型。且直接对目标在三维空间中的运动状态进行估计，由于目标的三维运动信息的融入，对比于被局限在图像平面的二维运动模型，三维运动模型的状态估计结果更具可靠性。通过将卡尔曼滤波器估计的目标的三维位置反投影至图像平面，并以反投影结果为中心生成一个搜索区域，将该搜索区域与单目标跟踪模块的原始搜索区域加权融合。

主权项：1.一种融合动平台里程信息的被动传感器多目标跟踪方法，其特征在于，该方法包括：将相机画面输入至检测器进行检测，输出相机画面中所有目标对应的检测框，并将检测框的底边中心由图像平面投影至三维空间，以得到各个目标的三维位置；当相机画面为第一帧时，则对每一检测框分配一个跟踪器，且将跟踪器的状态初始化为待定状态；当相机画面为第二帧时，则跟踪器根据第一帧的检测框以及第一帧的三维位置，得到融合搜索区域；当相机画面为其他帧时，则跟踪器根据上一帧的跟踪框以及上一帧的运动状态估计的结果，得到融合搜索区域；其中，跟踪器的状态包括激活状态、删除状态和待定状态，跟踪器包括单目标跟踪模块和卡尔曼滤波器；具体包括：当相机画面为第一帧时，则对每一检测框分配一个跟踪器，且将跟踪器的状态初始化为待定状态；当相机画面为第二帧时，跟踪器根据第一帧的检测框的中心，构建第一搜索区域；利用跟踪器中的卡尔曼滤波器根据第一帧的目标的投影得到的三维位置对当前帧的目标的运动状态进行估计，以得到当前帧的目标的三维预测位置，并利用跟踪器对三维预测位置进行反投影，以得到目标的二维预测位置；根据二维预测位置生成第二搜索区域，并将第一搜索区域和第二搜索区域进行融合，以得到融合搜索区域；当相机画面为其他帧时，跟踪器的单目标跟踪模块以上一帧目标的跟踪框的中心，构建第一搜索区域；利用跟踪器中的卡尔曼滤波器根据上一帧的运动状态估计的结果对当前帧的目标的运动状态进行估计，以得到当前帧的目标的三维预测位置，并利用跟踪器对三维预测位置进行反投影，以得到目标的二维预测位置；根据二维预测位置生成第二搜索区域，并将第一搜索区域和第二搜索区域进行融合，以得到融合搜索区域；根据融合搜索区域对目标进行定位，并输出目标的跟踪框；具体包括：根据当前帧的目标外观特征，在融合搜索区域内通过目标模板对目标进行定位，以得到当前帧目标的二维位置；根据当前帧目标的二维位置，估计目标的尺度大小，并结合目标的位置与尺度大小生成跟踪框；针对所有跟踪器，对跟踪框和检测框进行匹配，计算检测框的中心和各个跟踪框的中心之间的欧氏距离，并根据检测框的中心和跟踪框的中心之间的欧氏距离构建代价矩阵；利用匈牙利算法求解代价矩阵，以得到检测框与各个跟踪框之间的匹配结果，根据匹配结果，对跟踪器进行更新，若连续预设值帧的检测框和跟踪框匹配成功，则将跟踪器的状态转变为激活状态，并继续处理下一帧相机画面，直至处理完所有相机画面；其中，检测框与各个跟踪框之间的匹配结果包括：检测框和跟踪框匹配成功，则将该跟踪器与该检测框对应的目标相关联，并将跟踪器的作为该目标的身份；检测框未能与任何一个跟踪框匹配，则判定当前帧检测结果中该检测框对应的目标是新出现的；跟踪框未能与任何一个检测框匹配成功，则判定该跟踪器所跟踪的目标被遮挡或丢失。

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