[发明专利]基于图像识别和红外避障的车辆跟踪系统、方法及车辆

说明书

本发明给出一种基于图像识别和红外避障的车辆跟踪系统，包括：上位机监视子系统、跟踪避障子系统以及车辆控制子系统；所述上位机监视子系统用于监视车辆的前进速度与前进方向；所述跟踪避障子系统用于车辆的跟踪与避障；所述车辆控制子系统用于控制车辆的前进速度与前进方向；所述上位机监视子系统包括Wifi接收模块、显示模块以及监控模块；所述跟踪避障子系统包括：摄像头模块、红外传感器模块、Wifi发送模块、嵌入式图像处理开发板以及跟踪避障处理模块；解决了现有技术中因简单算法引起的容易受到光照、遮挡、物体形变等影响；也解决了相对复杂的算法虽实时性较差的技术问题。

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种基于图像识别和红外避障的车辆跟踪系统、方法及车辆。

背景技术

长时间实时的物体追踪在人脸识别、自主导航、车辆识别、可视预警中有很大的应用前景。目前采用的简单算法虽然实时性较好，但容易受到光照、遮挡、物体形变等的影响；而采用的相对复杂的算法虽然不易受外界的影响，精度较高，但实时性较差。此外，这两种算法均未实现对于前端摄像头信息的同步传输至上位机监视器的过程。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种基于图像识别和红外避障的车辆跟踪系统、方法及车辆。

本发明可以采用如下系统来实现：一种基于图像识别和红外避障的车辆跟踪系统，包括：上位机监视子系统、跟踪避障子系统以及车辆控制子系统；

所述上位机监视子系统用于监视车辆的前进速度与前进方向；所述跟踪避障子系统用于车辆的跟踪与避障；所述车辆控制子系统用于控制车辆的前进速度与前进方向；

所述上位机监视子系统包括Wifi接收模块、显示模块以及监控模块；

所述跟踪避障子系统包括：摄像头模块、红外传感器模块、Wifi发送模块、嵌入式图像处理开发板以及跟踪避障处理模块；

所述跟踪避障处理模块包括：Linux操作系统内核子模块、ROS子模块以及TLD计算子模块；

所述车辆控制子系统包括：控制器以及驱动电机；

所述Wifi发送模块用于发送所述摄像头模块获取的待跟踪车辆的实时图像至上位机监视子系统；所述Wifi接收模块用于接收所述摄像头模块获取的待跟踪车辆的实时图像；所述嵌入式图像处理开发板用于对所述摄像头模块获取的待跟踪车辆的实时图像信息进行采集；所述跟踪避障处理模块用于处理经所述嵌入式图像处理开发板采集的数据；

所述TLD计算子模块包括；目标模型改进单元、最近邻图像片改进单元、分类器优化单元以及GPU加速单元；所述目标模型改进单元用于改进目标模型；所述最近邻图像片改进单元用于改进最近邻图像片；所述分类器优化单元用于优化分类器；所述GPU加速单元用于加快TLD计算子模块的计算速度；

所述改进目标模型的具体方法为：保存摄像头模块获取的待跟踪车辆的实时图像作为离线训练样本，并自动读取离线训练完成的第一帧图像的参数进行TLD计算子模块的初始化；所述参数包括：通过集合分类器的所有patch，集合分类器的十棵树的节点的图像坐标点的位置值，通过最近邻分类器的所有的正负样本的，还有级联分类器的各个分类器的阈值；

所述控制器用于根据红外传感器模块的实时检测结果和跟踪避障处理模块处理数据的结果控制驱动电机，所述数据是指嵌入式图像处理开发板采集的数据。

进一步地，所述改进最近邻图像片的具体方法为：根据时间与可信度计算方法，从离线训练样本中取出时间与可信度均在预设值范围内的正样本图像片和负样本图像片,所述正样本图像片和负样本图像片的数量之和为20张。