[发明专利]面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法

权利要求书

1.一种面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，通过前端设备执行本地追踪和边缘服务器执行边缘识别的方式，使得前端设备实时输出目标检测的结果，其特征在于：

选择若干关键帧卸载到边缘服务器上，边缘服务器执行目标检测方法检测到目标后，将识别结果返回给前端设备；

前端设备得到结果后，在本地运行追踪方法，在其它帧中追踪目标物体，预测剩余帧中的目标位置；

并且，前端设备根据帧-锚帧距离执行对待卸载关键帧的选择；其中，所述帧-锚帧距离的定义为：帧f_i的帧-锚帧距离θ_i定义为：其中n_i是帧f_i的帧序号，表示帧f_i的锚帧的序号；

锚帧是结果在帧f_i的输出时间to_i之前返回的上一帧；即：

其中，to_i是帧f_i的输出时间；是帧f_i的可用锚帧的集合；为帧f_k检测结果的预估返回时间，是由该帧被捕获的时间、帧的上传时间、边缘服务器的处理时间以及计算结果的下载时间计算得出。

2.根据权利要求1所述的面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，其特征在于：选择每个窗口内精度退化最小的帧进行卸载。

3.根据权利要求2所述的面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，其特征在于：选择每个窗口内精度退化最小的帧是基于目标函数：

其中，表示窗口ω中所有帧的集合，表示由所有帧使用的分辨率定义的全部的解决方案，若某个帧的分辨率被设置为0，则表示该帧不被卸载；并且，

D_ω(f_i)表示帧f_i在窗口ω的精度退化，θ_i表示帧f_i的锚帧，表示帧f_i的锚帧的分辨率配置；ψ(r)表示给定分辨率r所对应的精度，φ_ω(θ_i)表示在窗口ω的帧-锚帧距离θ_i所对应的精度下降值。

4.根据权利要求3所述的面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，其特征在于：对待卸载关键帧的选择时，分为第一阶段和第二阶段；在所述第一阶段，使用固定的分辨率配置v₀去优选帧选择；在第二阶段，基于第一阶段的结果去调整分辨率配置，从而达到最优的检测准确率。

5.根据权利要求4所述的面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，其特征在于：所述第一阶段，包括如下步骤：

前端设备首先使用链路质量估计方法来分别估计上行链路和下行链路的可用带宽；

然后利用历史数据更新函数φ_ω(θ)，以将网络链路和视频流内容的变化纳入准确性中；

考虑到服务器资源的动态变化以及帧计算量的变化，在每个窗口中周期性地更新最大卸载帧数

6.根据权利要求5所述的面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，其特征在于：所述第一阶段，还包括如下步骤：

根据均匀划分原则在当前窗口ω中选择卸载帧。

7.根据权利要求6所述的面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，其特征在于：在所述第二阶段，获得一个基本的以最低分辨率卸载的策略，然后逐渐提高该策略中选出的帧的分辨率。

8.根据权利要求7所述的面向无线边缘网络中视频流服务的实时目标检测方法，其特征在于：在所述第二阶段，具体包括如下步骤：

首先，利用第一阶段的方法获得具有最低分辨率的卸载决策作为基准；

然后，在累积精度下降最大的两个卸载帧之间定位范围[f_i,f_j]；

迭代执行前述两个步骤至最大次数后，获得最终结果。