[发明专利]一种基于分类器集成的混凝土搅拌车搅拌桶转向的检测与追踪方法

说明书

本发明设计了一种基于分类器集成的混凝土搅拌车搅拌桶转向的检测与追踪方法。涉及图像处理领域、目标检测以及目标追踪领域，该方法通过对搅拌桶运作视频流进行检测与追踪，根据搅拌桶的固有特征，利用直线检测、角点检测以及轮廓检测三种检测算法对搅拌桶特征进行检测并标注其特征以及特征中心点，通过中心点在序列图像的位移，判断搅拌桶运转方向，仅仅如此难以保证追踪的准确性，基于此加入了预测方法，通过计算预测值，从而提供相对可靠的追踪结果，每种检测算法到追踪可以看作基分类器，引用集成的思想，将基分类器通过简单多数投票法或者加权投票法对基分类器追踪结果集成，从而更好地提升传统方法的追踪效率与精度。

技术领域

本发明涉及图像处理领域、目标检测以及目标追踪领域，具体设计了一种基于分类器集成的混凝土搅拌车搅拌桶转向的检测与追踪方法。

背景技术

传统图像检测与追踪算法通常采用单个分类器进行检测与追踪，然而采集的视频数据很容易受到光线和污泥等外界因素的干扰，加上不同的分类器对不同干扰的敏感度不同。在这些干扰因素下，单一分类器往往会因这些干扰给出错误的判断结果，准确率和可靠性都难以保证，在检测、跟踪等实际应用上有很大的影响。

实际对机器学习相关内容与问题进行研究与分析的过程当中，集成学习为其关键构成部分之一，而且，在过去的一段时间里，研究领域围绕集成学习展开了更加系统全面的探究。其对各种不同的分类算法进行合理利用，能够获得各种基分类器，在这个基础上，借助于各种不同的手段将其加以组合，最终将集成分类器构建起来。对于这种分类器而言，与单一分类器更相比，所具有的性能更加突出。进一步对集成方法思路的基本测定进行归纳与总结能够得出，其对部分算法生成基分类器进行调用，此外，根据实际需要对相应的策略加以运用，最终顺利的将基分类器组合起来。

混凝土搅拌车是一种带叶片的轴在圆桶或槽中旋转用以把水泥、砂石骨料和水混合并拌制而成混凝土混合料的机械。在实际应用场景中，搅拌桶中的物料往往面临着一系列风险。例如，运输途中偶有司机违规操作，导致原料失窃；混凝土搅拌车到达工地现场后可能因误操作等原因导致搅拌桶进入计划外的出料模式，导致混凝土意外释放；由于操作或机械故障导致搅拌桶停转，以致原料在桶内凝固，难以清理，甚至导致搅拌桶报废。这些风险使用常规方式难以控制，因此对搅拌桶的监控是必不可少的，但是，如何跳出传统框架对此类风险进行控制成为了一大研究难题。

发明内容

本发明设计一种基于分类器集成的混凝土搅拌车搅拌桶转向的检测与追踪方法。用于解决工业上传统框架对混凝土搅拌车搅拌桶转向的检测与追踪不可靠以及精度低，实时监控的效率低等问题，为了达到该目的，该方法通过对视频流图像进行直线检测、角点检测以及轮廓检测，对这三种检测算法提取到的特征中心点进行追踪，同时提出了能够提升追踪精度的预测方法，对追踪结果进行优化，最后使用简单多数投票法或者加权投票法进行集成，最终构建成集成分类器，计算出更具可靠性的追踪结果。

区别于现有的处理方法，本发明的有益效果是：传统框架对搅拌桶检测与追踪过程采用单一分类器的方式，其追踪结果不够可靠，容易产生较大的追踪误差。其次，当出现特征丢失时，单一分类器就无法对其特征进行检测并追踪，从而得不到转向结果，因此会导致传统框架追踪精度低。本发明在不增加额外硬件需求的前提下，从整理上考虑了特征丢失对检测和追踪的影响，同时根据前一帧转向的概率情况，预测当前帧的转向，有效提高了追踪精度。

附图说明

图1是本发明所述的直线拟合示意图；图2是本发明所述的使用聚类特征角点提取簇中心点示意图；图3是本发明所述的搅拌桶图案最大轮廓提取示意图，图4是本发明所述一种基于分类器集成的混凝土搅拌车搅拌桶转向的检测与追踪方法的技术方案示意图。

具体实施方式

1、一种基于分类器集成的混凝土搅拌车搅拌桶转向的检测与追踪方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：