[发明专利]一种基于机械臂的行人检测跟踪系统与方法

说明书

本发明公开了一种基于机械臂的行人检测跟踪系统与方法，包括视频图像采集单元、行人检测与定位单元、图像视频处理单元、视频图像显示单元，以及机械臂控制单元；视频图像采集单元是利用摄像头和与其连接的机械臂实时采集目标区域的视频图像；行人检测与定位单元是利用预先训练好的行人检测模型对实时的视频目标图像进行初步的识别定位，得到含有行人图像的数据；图像视频处理单元是对有效的图像视频进行实时本地存储；视频图像显示单元将摄像头以及算法处理过的整合图像实时显示在界面上的；机械臂控制单元是将采集到的行人信息过滤、筛选，并相应的传输到舵机控制模块用PID算法进行机械臂的实时控制，以达到对行人的准确跟踪。

技术领域

本发明属于行人检测和目标跟踪技术领域，更具体地，涉及一种基于机械臂的行人检测跟踪系统与方法。

背景技术

目前，在计算机应用领域,行人检测有着非常广泛的应用，比如车辆辅助驾驶系统、智能视频监控、机器人、航拍图像、人机交互系统、运动分析等。行人检测系统在近几年也已成为研发热点。此外，工作人员户外作业的安全事故时有发生，其中诸多因素比如违规操作，或监管员安全监管不到位等都会导致极其严重的安全事故发生，传统的机器监管得益于广泛布置的监控摄像头网络，很多智能分析的算法可以直接对从摄像头网络中获取的视频流进行实时分析，从而消除人为监测的不准确性以及加强对作业人员的实时安防，控制灾难事件的发生，把各类损失降到最低。

传统的行人检测系统只做到了多摄像头同时监控，这种方法局限于只能在特定区域或者小范围区域使用，如果要在任意灵活的变换场地进行行人检测跟踪，使用多摄像头方法往往是不可行的，而且，对特定的人的作业行为进行实时监控，传统方法只能用到人力监视安防，但人类情绪往往带有主观性，导致判断的不准确。因此设计一种计算机系统对从监控摄像头网络中获取的视频流进行智能分析并得到行人数据，实时跟踪并存储图像信息，具有巨大的应用价值。由于场景的复杂性以及分析数据与行人跟踪的时效性，现存文献中采用的行人检测算法普遍采用语义分割信息来进行行人检测，这类方法背景简单且与行人有明显颜色差别才能准确给出行人边界以达到较好的效果，但是当场景一旦变得复杂难以辨认，就不易区分不同的物体，也就是检测出的目标不准确，或在检测中失去焦点。因此，传统的行人检测方法无法在复杂场景进行准确检测，还有当有类人形的物体，传统方法难以对其进行区分，进而对真实检测结果产生干扰。

公开号为CN110427905A的中国专利“行人跟踪方法、装置以及终端”采用的是对视频中提取的图像中的行人进行检测，标识出多个行人检测框，对图像中的人脸进行检测，标识出多个人脸检测框，将图像中的多个行人检测和多个人脸检测框进行匹配，得到匹配结果，并根据匹配结果标识出多个人体框，最后对人体框进行跟踪计算，得到行人跟踪结果；该方法先检测行人，再标出人脸，最后将人脸和人体框进行匹配，使得图像处理步骤繁琐，同时检测精度过低，时效性过差，也为做到多人场合下的行人跟踪。公开号为CN106778570B的中国专利“一种行人实时检测与跟踪方法”是通过背景建模模块进行前景检测，对前景检测的结果进行处理后找出动态目标所在的区域，通过行人检测模块对动态目标所在的区域进行行人检测，通过行人跟踪模块用行人检测的结果进行行人跟踪。这种方式，要开始对前景进行复杂的检测分析，根据结果寻找动态目标，计算成本较大且需要较多的准备时间，且需要多次的区域检测计算，算法较为复杂。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于机械臂的行人检测跟踪系统与方法，其目的在于增加行人检测速度与精度以及加快跟踪准确度和灵敏度，简化现有的行人检测和行人跟踪的算法。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于机械臂的行人检测跟踪系统，包括视频图像采集单元、行人检测与定位单元、视频图像处理单元、视频图像显示单元，以及机械臂控制单元；

所述视频图像采集单元用于采集目标区域内的行人视频图像序列；

所述行人检测与定位单元是利用行人检测模型对行人视频图像序列中的行人进行定位，并实时计算行人的坐标位置；