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基于固定/PTZ摄像机系统的开阔水域小目标船舶主动式跟踪方法
1
作者 游继安 胡钊政 +1 位作者 肖汉彪 孟杰 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2024年第3期53-61,共9页
仅依靠当前的闭路电视(closed-circuit television,CCTV)系统,往往难以主动跟踪并拍摄内河船舶清晰的图像。针对上述问题,研究了基于固定/平移-倾斜-对焦(pan-tilt-zoom,PTZ)摄像机系统的开阔水域小目标船舶主动式跟踪方法。采用基于虚... 仅依靠当前的闭路电视(closed-circuit television,CCTV)系统,往往难以主动跟踪并拍摄内河船舶清晰的图像。针对上述问题,研究了基于固定/平移-倾斜-对焦(pan-tilt-zoom,PTZ)摄像机系统的开阔水域小目标船舶主动式跟踪方法。采用基于虚拟四边形的三层联合标定模型对固定摄像机和PTZ摄像机进行联合标定,将虚拟四边形内的图像坐标与PTZ摄像机的平移角和倾斜角一一对应;引入虚拟四边形的概念,有效过滤虚拟四边形外目标的干扰,提高小目标船舶的检测准确率;利用透视n点(perspective-n-point, PnP)问题算法和虚拟四边形顶点的图像坐标,得到图像坐标与世界坐标间的映射关系,再利用Pan-Tilt-Height(PTH)模型将虚拟四边形中目标的世界坐标转化为PTH坐标;在小目标跟踪过程中,通过连续检测虚拟四边形中船舶边框质心的图像坐标,即可计算得到PTZ摄像机的平移角与倾斜角,从而实现实时主动跟踪的目的,并尽最大限度的保持船舶目标处于PTZ摄像机图像的中心位置。选取湖北省孝感市春晖湖和武汉市汉江中法桥段这2处真实场景,进行可靠性和有效性验证,实验结果表明:①利用改进的目标检测方法对固定摄像机图像中的船舶进行检测,F1-Score分别为96.82%和97.62%;②利用研究的主动式跟踪方法跟踪运动船舶时,PTZ摄像机的跟踪失败率为4.63%。本文研究的主动式跟踪方法的跟踪速率可以达到18.55 fps。 展开更多
关键词 智能交通 小目标船舶 主动式跟踪 联合标定
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基于特征融合及混合注意力的小目标船舶识别
2
作者 严荣慧 郭前 +2 位作者 雷鸣 蔡雁翔 羊箭锋 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期284-292,共9页
[目的]旨在解决由于小目标船舶特征不显著导致网络模型识别率低的问题,提出基于图像与运动特征融合方法。[方法]在小目标船舶图像特征不明显的情况下,融合运动特征信息,丰富小型船舶的特征表达,同时提出混合注意力模型。在数据驱动条件... [目的]旨在解决由于小目标船舶特征不显著导致网络模型识别率低的问题,提出基于图像与运动特征融合方法。[方法]在小目标船舶图像特征不明显的情况下,融合运动特征信息,丰富小型船舶的特征表达,同时提出混合注意力模型。在数据驱动条件下加入船舶目标先验信息,提高模型对关键特征的感知和利用能力。[结果]在720P分辨率图像中能实现10×10像素的小目标船舶识别,识别距离达到4 km范围,实现了广域船舶识别与定位功能。[结论]改进后的目标识别网络既具备像素级别的小目标船舶检测能力,同时又具备对环境噪声的抗干扰能力,突破了网络模型对小目标船舶识别率低的瓶颈。 展开更多
关键词 目标跟踪 图像处理 小目标船舶 运动特征 特征融合 先验信息 混合注意力模型 YOLOv5
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