一种移动目标的追踪方法、系统及设备与流程

本发明属于追踪检测，尤其涉及一种移动目标的追踪方法、系统及设备。

背景技术：

1、现有技术都是对特别种类的目标进行追踪，如行走的行人、运动的汽车、杯子和笔记本等，但是在对这些目标进行追踪时，需要提前建立模型进行训练，并根据所要追踪的目标不同，如在追踪行走的行人时，还需要提取关于行人的一些特征，并且针对所追踪的目标的不同，需要建立和训练不同的模型。比如训练好的模型是针对行人和汽车的，那么在具体应用追踪中，该模型只能对行人和汽车进行追踪，对其它的物体就不起作用。但是在实际的作业现场，如所变电站等场所，要追踪的目标各种各样，而对每一种物体分别建立相应的模型来进行追踪，这将会非常麻烦，而且在进行具体的追踪时，各种不同的模型同时工作将会导致追踪容易出现问题，导致追踪失败；同时在作业现场中的所要追踪的目标存在不确定性时，比如要对吊车运输的未知物体进行追踪，那么所建立和训练的所有的模型都将会失效。

技术实现思路

1、为了克服现在技术存在的问题，本发明提供一种移动目标的追踪方法、系统及设备来解决现有技术中存在的上述问题。

2、一种移动目标的追踪方法，包括以下步骤：

3、s1.对作业现场中的移动目标进行标定并实时进行点云采集，获得点云数据集；

4、s2.对标定的包括移动目标的点云进行处理，从而对移动目标进行追踪；

5、s3.将追踪的结果进行实时显示。

6、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s2采用目标跟踪方法对标定的所述移动目标进行追踪，所述目标跟踪方法包括对所述点云数据集中的所有点云进行处理后，进行点云个数判断和遮挡判断，根据判断结果来进行追踪。

7、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，s2还包括：所述目标跟踪方法对点云数据集中的第一帧点云的处理和第i-1帧的处理方式不同。

8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s2具体包括如下步骤：

9、s21.对所述点云数据集中的第一帧点云中的移动目标进行处理，形成第一模板点云template_point_cloud1，并记录第一模板点云中的最小点云个数min_points1和与第一帧点云对应的时间戳t1；

10、s22.在对第i帧点云追踪时，将时间戳ti输入卡尔曼滤波器进行处理，得到第i个卡尔曼滤波器预测的包围盒，将其扩大k倍后，得到第i帧搜索点云search_point_cloudi，其中，i＞1且为正整数,k为正整数；

11、s23.对第i帧搜索点云search_point_cloudi进行点云个数是否过少判断；并对第i-1帧模板点云template_point_cloudi-1进行是否遮挡判断；

12、s24.在判断结果均为否时，将第i帧搜索点云search_point_cloudi和第i-1帧模板点云template_point_cloudi-1进行特征描述，并对第i-1帧模板点云template_point_cloudi-1进行粗变换，得到第i帧粗预测点云coarse_pred_point_cloudi与第i帧粗预测包围盒coarse_pred_bboxi；

13、s25.对第i帧粗预测点云coarse_pred_point_cloudi进行追踪判断，若追踪成功，则对该第i帧粗预测点云coarse_pred_point_cloudi和粗预测包围盒coarse_pred_bboxi进行处理，得到第i帧模板点云template_point_cloudi和第i帧点云的包围盒bboxi及最小点云个数min_pointsi。

14、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括s26：若失败次数大于设定的阈值时，则追踪失败，整个过程结束，继续对第i+1帧点云中标定的所述移动目标采用目标跟踪方法进行追踪。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s3具体包括:将最终的第i帧模板点云template_point_cloudi和第i帧点云的包围盒bboxi作为追踪结果进行显示。

16、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s23具体包括：

17、s231.将第i帧搜索点云search_poing_cloudi的点云个数与min_pointsi-1*min_rate进行比较，其中min_rate为预设的大于0而小于1的一个小数，min_pointsi-1为第i-1帧点云的点云个数，若search_point_cloudi的点云个数小于min_pointsi-1*min_rate，则搜索区域的点数过少，判定为追踪失败，转步骤s26，否则转步骤s25；

18、s232.将第i帧模板点云template_point_cloudi与第i帧点云input_point_cloudi进行处理得到第i个遮挡点数obstacle_pointsi，将obstacle_pointsi与obstacle_pointsi-1*obstacle_rate进行比较，obstacle_pointsi-1为第i-1个遮挡点数，obstacle_rate为预先设定的超参数遮挡率，若obstacle_pointsi小于obstacle_pointsi-1*obstacle_rate，则判定无遮挡，转步骤s25，否则转步骤s26。

19、本发明还提供了一种移动目标的追踪系统，所述系统实现所述的方法，包括：

20、采集模块,用于对作业现场中的移动目标进行标定并实时进行点云采集，获得点云数据集；

21、追踪模块，用于对标定的包括移动目标的点云进行处理，从而对移动目标进行追踪；

22、显示模块，用于将追踪的结果进行显示。

23、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述采集模块为雷达。

24、本发明还提供了一种计算机设备，包括：处理器和用于存储可执行指令的存储器，其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令，以执行本发明所述的追踪方法。

25、与现有技术相比，本发明有如下有益效果：

26、本发明相比现有技术具有如下优点：

27、本发明移动目标的追踪方法，包括：对作业现场进行点云采集，获得点云数据集；对所述点云数据集中的包括移动目标的点云进行标定；对标定的移动目标进行追踪；将追踪的结果进行显示，本发明的方法有通用性，不用事先训练，运算量小，推理速度较快，而且可追踪在移动过程中不产生形变的任意刚性物体，也不需要对不同的物体建立不同的模型进行追踪，从而与现有的行人追踪进行互补。

技术特征：

1.一种移动目标的追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的移动目标的追踪方法，其特征在于，所述s2采用目标跟踪方法对标定的所述移动目标进行追踪，所述目标跟踪方法包括对所述点云数据集中的所有点云进行处理后，进行点云个数判断和遮挡判断，根据判断结果来进行追踪。

3.根据权利要求2所述的移动目标的追踪方法，其特征在于，s2还包括：所述目标跟踪方法对点云数据集中的第一帧点云的处理和第i-1帧点云的处理方式不同。

4.根据权利要求3所述的移动目标的追踪方法，其特征在于，所述s2具体包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的移动目标的追踪方法，其特征在于，还包括s26：若失败次数大于设定的阈值时，则追踪失败，整个过程结束，继续对第i+1帧点云中标定的所述移动目标采用目标跟踪方法进行追踪。

6.根据权利要求4所述的移动目标的追踪方法，其特征在于，所述s3具体包括：将最终的第i帧模板点云template_point_cloudi和第i帧点云的包围盒bboxi作为追踪结果进行显示。

7.根据权利要求5所述的移动目标的追踪方法，其特征在于，所述s23具体包括：

8.一种移动目标的追踪系统，其特征在于，所述系统实现权利要求1-7任一项所述的方法，包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述采集模块为雷达。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

技术总结
本发明涉及一种移动目标的追踪方法、系统及设备，包括以下步骤：对作业现场中的移动目标进行标定并实时进行点云采集，获得点云数据集；对标定的包括移动目标的点云进行处理，从而对移动目标进行追踪；将追踪的结果进行实时显示。本发明的方法有通用性，不用事先训练，而且可追踪在移动过程中不产生形变的任意刚性物体，也不需要对不同的物体建立不同的模型进行追踪，从而与现有的行人追踪进行互补。

技术研发人员：熊永平,郭光,叶旺平
受保护的技术使用者：北京中科创益科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13