用于車(chē)輛跟蹤的高速視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

提出了一種視覺(jué)追蹤系統(tǒng)，通過(guò)多臺(tái)攝像機(jī)的視場(chǎng)來(lái)解決高速運(yùn)動(dòng)物體的追蹤問(wèn)題。該追蹤系統(tǒng)的潛在應(yīng)用之一便是對(duì)沿著公路行駛的車(chē)輛進(jìn)行追蹤，并且可以對(duì)從車(chē)輛駛?cè)肼房诘今偝鲞M(jìn)行持續(xù)不斷的追蹤，而使對(duì)象不被丟失。該系統(tǒng)也能夠用于監(jiān)視和分析交通阻塞和交通事故。每輛汽車(chē)在高速行駛時(shí)都會(huì)一個(gè)接一個(gè)地大量經(jīng)過(guò)攝像頭，為此，攝像頭及相關(guān)的圖像處理需要有更高的幀速率和更快的數(shù)據(jù)通信，目的是為了能夠可靠地跟蹤目標(biāo)，并使系統(tǒng)具有一定的可擴(kuò)展性。

開(kāi)發(fā)了一個(gè)原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩個(gè)攝像頭和兩臺(tái)通過(guò)以太網(wǎng)連接的電腦組成。攝像頭中有部分區(qū)域的圖像是重疊的，兩臺(tái)電腦的時(shí)間由基于軟件的精密時(shí)間協(xié)議（PTP）進(jìn)行同步，精度達(dá)到微秒級(jí)。系統(tǒng)中的攝像機(jī)以1000 幀/s的速率來(lái)捕捉移動(dòng)中的車(chē)輛圖像，并且只有相鄰的兩個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行很少的數(shù)據(jù)通信。通過(guò)原型試驗(yàn)系統(tǒng)，以1/10比例的汽車(chē)模型為對(duì)象，驗(yàn)證了汽車(chē)以2.5～150m/s的速度駛過(guò)兩個(gè)攝像頭之間時(shí)，可以被成功地追蹤。目標(biāo)車(chē)輛的位置信息能夠成功地在兩個(gè)攝像頭之間進(jìn)行切換，車(chē)輛和固定障礙物之間的距離也能夠被連續(xù)地進(jìn)行計(jì)算。由于計(jì)算出的距離可以實(shí)時(shí)地發(fā)送給目標(biāo)車(chē)輛，車(chē)輛能夠避免與障礙物的碰撞。同樣地，將追蹤目標(biāo)改為移動(dòng)速度超過(guò)100km/h的激光斑點(diǎn)時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)同樣的功能?；谠拖到y(tǒng)的經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后，未來(lái)還會(huì)對(duì)追蹤系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，如利用更多的攝像頭來(lái)追蹤實(shí)際高速公路環(huán)境中的所有車(chē)輛。

刊名：Sensors Applications Symposium（英）

刊期：2014年第2期

作者：Noda A et al

編譯：陳鵬飛