一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種目標(biāo)識別與跟蹤方法，特別是關(guān)于一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的雷達(dá)目標(biāo)識別技術(shù)通常未考慮對浮標(biāo)進(jìn)行特殊處理，而是將浮標(biāo)與船舶目 標(biāo)使用同一流程識別。由于沒有針對浮標(biāo)進(jìn)行特殊識別，而是將浮標(biāo)識別成靜止的船舶的 軌跡目標(biāo)所以使得浮標(biāo)（浮標(biāo)自身運動狀態(tài)的特點為浮標(biāo)的運動始終在一定的范圍內(nèi)，并 且運動方向不固定）被作為船舶目標(biāo)進(jìn)行處理，而真正的船舶的軌跡目標(biāo)會受到浮標(biāo)的影 響，從而影響軌跡跟蹤的正確性及準(zhǔn)確性。
[0003] 現(xiàn)有的浮標(biāo)識別技術(shù)通常采用人工錄取浮標(biāo)范圍的方式進(jìn)行，只是通過用戶手動 錄入浮標(biāo)位置來初始化浮標(biāo)，由于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)浮標(biāo)數(shù)量較多，使得用戶工作量增大，并存在 錯誤輸入引起跟蹤不正確的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法，其包括以 下步驟：1)獲取浮標(biāo)的位置點及變化半徑；其中，位置點是浮標(biāo)的地理位置，變化半徑是跟 蹤浮標(biāo)所用的預(yù)測波門的半徑；預(yù)測波門的建立是利用浮標(biāo)的位置點為圓心、以變化半徑 為半徑建立一個圓形區(qū)域；2)初始化獲取的浮標(biāo)得到初始浮標(biāo)，并將初始浮標(biāo)加入初始浮 標(biāo)列表；3)將雷達(dá)圖像分成若干個扇形，任意選定一個扇形區(qū)進(jìn)行該扇形區(qū)內(nèi)的初始浮標(biāo) 識別，完成該扇形區(qū)內(nèi)的初始浮標(biāo)識別后的浮標(biāo)變成已識別浮標(biāo)；針對該扇形區(qū)內(nèi)的已識 別浮標(biāo)進(jìn)行跟蹤，完成該扇形區(qū)的浮標(biāo)識別與跟蹤處理后，進(jìn)行下一個相鄰扇形區(qū)內(nèi)浮標(biāo) 的識別與跟蹤，直到完成整個雷達(dá)圖像內(nèi)浮標(biāo)的識別與跟蹤。
[0006] 所述步驟2)中每一初始浮標(biāo)包括以下內(nèi)容：①浮標(biāo)的狀態(tài)為初始狀態(tài)；②浮標(biāo)的 初始位置；③浮標(biāo)的預(yù)測位置為；④浮標(biāo)的方向和速度都為〇;⑤浮標(biāo)的穩(wěn)定識別次數(shù)k為 1，且k在1~30之間，其最大穩(wěn)定識別次數(shù)為6,用于檢驗所跟蹤的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)是否為浮 標(biāo)；⑥浮標(biāo)的跟蹤失敗次數(shù)設(shè)置為〇,其最大跟蹤失敗次數(shù)為6,用于檢測所跟蹤的雷達(dá)標(biāo) 繪目標(biāo)需要重新初始化；⑦浮標(biāo)的面積設(shè)置為默認(rèn)面積，其默認(rèn)面積根據(jù)雷達(dá)覆蓋范圍內(nèi) 浮標(biāo)的回波反射面積或所有浮標(biāo)反射面積的平均值而定。
[0007] 所述步驟3)包括以下步驟：31)將雷達(dá)圖像劃分成若干個扇形，任意選定一扇形 區(qū)為當(dāng)前扇形區(qū)，遍歷當(dāng)前扇形區(qū)；32)檢測初始浮標(biāo)列表中的每一初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前 扇形區(qū)內(nèi)，并針對在其內(nèi)的初始浮標(biāo)進(jìn)行識別形成已識別浮標(biāo)，并加入已識別浮標(biāo)列表； 33)針對已識別浮標(biāo)列表中的每一個已識別浮標(biāo)進(jìn)行跟蹤，將識別不準(zhǔn)確的已識別浮標(biāo)變 為初始浮標(biāo)，并加入初始浮標(biāo)列表重新識別，且將識別準(zhǔn)確的已識別浮標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤，待 完成當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)所有已識別浮標(biāo)的跟蹤處理后，返回步驟31)進(jìn)行下一當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)的 浮標(biāo)識別與跟蹤，直到完成整個雷達(dá)圖像內(nèi)浮標(biāo)的識別與跟蹤。
[0008] 所述步驟32)包括以下步驟：針對初始浮標(biāo)列表中每一浮標(biāo)，依次進(jìn)行步驟 321)~327)的浮標(biāo)標(biāo)識處理，直到完成當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)的所有浮標(biāo)的識別，其包括以下步 驟：321)遍歷初始浮標(biāo)列表中的每一初始浮標(biāo)；322)判斷初始浮標(biāo)列表中的當(dāng)前初始浮標(biāo) 是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)？若在，則進(jìn)入下一步；否則，返回步驟321)檢測初始浮標(biāo)列表中下 一個初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)；323)針對當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)的當(dāng)前初始浮標(biāo)建立相應(yīng)的 預(yù)測波門；324)判斷當(dāng)前初始浮標(biāo)的預(yù)測波門內(nèi)是否有一個以上的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)？若有， 則進(jìn)入下一步；否則，當(dāng)前初始浮標(biāo)的位置點及變化半徑不變，返回步驟321)檢測初始浮 標(biāo)列表中下一個初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)；325)判斷當(dāng)前初始浮標(biāo)的預(yù)測波門內(nèi)是 否有適合的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)？若有，則進(jìn)入下一步；否則，返回步驟321)檢測初始浮標(biāo)列表 中下一個初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)；326)選擇適合的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)更新當(dāng)前初始浮 標(biāo)，當(dāng)前初始浮標(biāo)變成已識別浮標(biāo)，且穩(wěn)定識別次數(shù)加1 ;327)將已識別浮標(biāo)加入已識別浮 標(biāo)列表，并將當(dāng)前初始浮標(biāo)移除初始浮標(biāo)列表，返回步驟321)檢測初始浮標(biāo)列表中下一個 初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)。
[0009] 所述步驟325)中適合的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)的選取原則如下：①獲得各個雷達(dá)標(biāo)繪目 標(biāo)的面積：雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)的面積> =0. 7乘以浮標(biāo)目標(biāo)的默認(rèn)面積，并且雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)的面 積〈=1. 5乘以浮標(biāo)目標(biāo)的默認(rèn)面積，在此條件以外的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)剔除；②過濾面積差異 過大的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)，不滿足以下公式的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)剔除
【主權(quán)項】
1. 一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法，其包括以下步驟： 1) 獲取浮標(biāo)的位置點及變化半徑；其中，位置點是浮標(biāo)的地理位置，變化半徑是跟蹤 浮標(biāo)所用的預(yù)測波門的半徑；預(yù)測波門的建立是利用浮標(biāo)的位置點為圓心、以變化半徑為 半徑建立一個圓形區(qū)域； 2) 初始化獲取的浮標(biāo)得到初始浮標(biāo)，并將初始浮標(biāo)加入初始浮標(biāo)列表； 3) 將雷達(dá)圖像分成若干個扇形，任意選定一個扇形區(qū)進(jìn)行該扇形區(qū)內(nèi)的初始浮標(biāo)識 另IJ，完成該扇形區(qū)內(nèi)的初始浮標(biāo)識別后的浮標(biāo)變成已識別浮標(biāo)；針對該扇形區(qū)內(nèi)的已識別 浮標(biāo)進(jìn)行跟蹤，完成該扇形區(qū)的浮標(biāo)識別與跟蹤處理后，進(jìn)行下一個相鄰扇形區(qū)內(nèi)浮標(biāo)的 識別與跟蹤，直到完成整個雷達(dá)圖像內(nèi)浮標(biāo)的識別與跟蹤。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法，其特征在于：所述步驟2)中每一初 始浮標(biāo)包括以下內(nèi)容： ① 浮標(biāo)的狀態(tài)為初始狀態(tài)； ② 浮標(biāo)的初始位置； ③ 浮標(biāo)的預(yù)測位置為； ④ 浮標(biāo)的方向和速度都為〇 ; ⑤ 浮標(biāo)的穩(wěn)定識別次數(shù)k為1，且k在1~30之間，其最大穩(wěn)定識別次數(shù)為6,用于檢 驗所跟蹤的雷達(dá)標(biāo)繪目標(biāo)是否為浮標(biāo)； ⑥ 浮標(biāo)的跟蹤失敗次數(shù)設(shè)置為0,其最大跟蹤失敗次數(shù)為6,用于檢測所跟蹤的雷達(dá)標(biāo) 繪目標(biāo)需要重新初始化； ⑦ 浮標(biāo)的面積設(shè)置為默認(rèn)面積，其默認(rèn)面積根據(jù)雷達(dá)覆蓋范圍內(nèi)浮標(biāo)的回波反射面積 或所有浮標(biāo)反射面積的平均值而定。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法，其特征在于：所述步驟3)包括以下 步驟： 31) 將雷達(dá)圖像劃分成若干個扇形，任意選定一扇形區(qū)為當(dāng)前扇形區(qū)，遍歷當(dāng)前扇形 區(qū)； 32) 檢測初始浮標(biāo)列表中的每一初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)，并針對在其內(nèi)的初始 浮標(biāo)進(jìn)行識別形成已識別浮標(biāo)，并加入已識別浮標(biāo)列表； 33) 針對已識別浮標(biāo)列表中的每一個已識別浮標(biāo)進(jìn)行跟蹤，將識別不準(zhǔn)確的已識別浮 標(biāo)變?yōu)槌跏几?biāo)，并加入初始浮標(biāo)列表重新識別，且將識別準(zhǔn)確的已識別浮標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟 蹤，待完成當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)所有已識別浮標(biāo)的跟蹤處理后，返回步驟31)進(jìn)行下一當(dāng)前扇形 區(qū)內(nèi)的浮標(biāo)識別與跟蹤，直到完成整個雷達(dá)圖像內(nèi)浮標(biāo)的識別與跟蹤。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種浮標(biāo)識別與跟蹤方法，其特征在于：所述步驟32)包括以 下步驟： 針對初始浮標(biāo)列表中每一浮標(biāo)，依次進(jìn)行步驟321)~327)的浮標(biāo)標(biāo)識處理，直到完成 當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)的所有浮標(biāo)的識別，其包括以下步驟： 321) 遍歷初始浮標(biāo)列表中的每一初始浮標(biāo)； 322) 判斷初始浮標(biāo)列表中的當(dāng)前初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)？若在，則進(jìn)入下一 步；否則，返回步驟321)檢測初始浮標(biāo)列表中下一個初始浮標(biāo)是否在當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)； 323) 針對當(dāng)前扇形區(qū)內(nèi)的當(dāng)