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在内河和海上船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service,VTS)中,对船舶目标的位置和运动状态信息的获取主要依赖于雷达和雷达数据处理以及船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS),但AIS子系统属于被动信息系统,而闭路电视(Closed Circuit Television,CCTV)监控系统作为一种主动的信息感知系统。但由于CCTV系统不具有目标的空间定位和自动跟踪功能,导致其在船舶动态管理中的应用受到很大的限制,仅能作为雷达的辅助手段进行水域交通场景的景象观察。如果赋予CCTV系统对目标的空间定位和航迹获取功能,则CCTV在其监视范围内,可以取代雷达,实现比雷达更优越的水域交通简述功能,且这一功能的实现可获得更高的效益投资比。本课题致力于CCTV空间定位方法的研究,而基于CCTV的目标空间位置的估计是实现目标航迹估计的基础。面向CCTV传感网的目标定位跟踪系统需求,主要研究内容和创新点如下:1)设计了基于CCTV传感网的目标定位基本体系,并进一步扩展了该体系,设计出完整的基于CCTV传感网的目标定位系统,并设计给出该系统的总体架构和进行目标定位跟踪时的工作流程。2)针对本课题的实际应用场景中小目标检测率低的问题,提出基于改进YOLOv3的小目标检测算法,构建出新的特征融合目标检测层,进行更小尺度检测输出预测值。通过对比实验证明改进YOLOv3比YOLOv3在小目标检测精确度和召回率方面均有小幅提升。3)根据CCTV传感网实际应用场景,针对单、双目视觉定位各自的优势考虑到联合部署的情况,分别设计出基于视觉成像模型的单目定位算法和基于角度测量的双目立体定位算法。通过仿真实验证明了两种定位算法的有效性。4)针对双目视觉定位算法中涉及到的摄像机节点对调度问题,建立几何精度衰减因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP)节点调度决策机制,提出基于位置预测的节点调度算法。通过仿真对比实验证明了该算法在平均GDOP和跟踪误差方面的性能表现优越。总之,本文所研究的小目标检测算法目的是向目标空间定位算法提供必要参数,目标空间定位算法是为了能够有效支持目标的连续航迹跟踪,目标跟踪是为了最终可以准确地获取目标的连续航迹,而合理的CCTV传感网节点调度策略可以更好的完成对目标的空间定位量测与连续航迹跟踪。