Seguimiento de Objetivos Terrestres a Larga Distancia con Conversión de Imágenes Aéreas a Posición y Mejora en la Asociación de Rutas
Autores: Yeom, Seokwon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Seguimiento de Objetivos Terrestres a Larga Distancia con Conversión de Imágenes Aéreas a Posición y Mejora en la Asociación de Rutas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Drón pequeño
Seguimiento de objetivos en tierra
Imágenes aéreas
Asociación de seguimiento a seguimiento
Detección de objetos en movimiento
Vida del seguimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Un pequeño dron es capaz de capturar objetos distantes a bajo costo. En este documento, se aborda el seguimiento de objetivos terrestres a larga distancia (hasta 1 km) con un pequeño dron para imágenes aéreas oblicuas, y se desarrollan dos enfoques novedosos. Primero, las coordenadas de la imagen se convierten a un mundo real basado en el campo de visión angular, el ángulo de inclinación y la altitud de la cámara. A través de la conversión de imagen a posición, se obtienen el umbral del tamaño real del objeto y la posición central del objeto detectado en coordenadas del mundo real. En segundo lugar, la asociación de seguimiento a seguimiento se mejora adoptando la regla de asociación del vecino más cercano para seleccionar el seguimiento más adecuado entre múltiples seguimientos en un entorno de seguimiento denso. La detección de objetos en movimiento consiste en la sustracción cuadro a cuadro y el umbral, la operación morfológica y la eliminación de falsas alarmas basadas en las propiedades de tamaño y forma del objeto. Los seguimientos se inicializan mediante la diferencia entre los dos puntos más cercanos en cuadros consecutivos. La medición estadísticamente más cercana a la predicción del estado actualiza el estado del objetivo. Con la mejora en la asociación de seguimiento a seguimiento, se selecciona el seguimiento más adecuado en la región de validación del seguimiento, y se prueba la dirección del vector de desplazamiento y los vectores de velocidad de los dos seguimientos con un umbral angular. En el experimento, un dron flotó a una altitud de 400 m capturando video durante aproximadamente 10 s. La cámara estaba inclinada 30 grados hacia abajo desde la horizontal. Se obtuvieron la vida total del seguimiento (TTL) y la vida media del seguimiento (MTL) para 86 objetivos dentro de aproximadamente 1 km del dron. Se adoptaron los esquemas de modo múltiple interactuante (IMM)-CV y IMM-CA con umbrales angulares variables. El TTL y MTL promedio se obtuvieron como 84.9-91.0% y 65.6-78.2%, respectivamente. El número de objetivos perdidos fue de 3-5; el TTL y MTL promedio fueron de 89.2-94.3% y 69.7-81.0% excluyendo los objetivos perdidos.
Descripción
Un pequeño dron es capaz de capturar objetos distantes a bajo costo. En este documento, se aborda el seguimiento de objetivos terrestres a larga distancia (hasta 1 km) con un pequeño dron para imágenes aéreas oblicuas, y se desarrollan dos enfoques novedosos. Primero, las coordenadas de la imagen se convierten a un mundo real basado en el campo de visión angular, el ángulo de inclinación y la altitud de la cámara. A través de la conversión de imagen a posición, se obtienen el umbral del tamaño real del objeto y la posición central del objeto detectado en coordenadas del mundo real. En segundo lugar, la asociación de seguimiento a seguimiento se mejora adoptando la regla de asociación del vecino más cercano para seleccionar el seguimiento más adecuado entre múltiples seguimientos en un entorno de seguimiento denso. La detección de objetos en movimiento consiste en la sustracción cuadro a cuadro y el umbral, la operación morfológica y la eliminación de falsas alarmas basadas en las propiedades de tamaño y forma del objeto. Los seguimientos se inicializan mediante la diferencia entre los dos puntos más cercanos en cuadros consecutivos. La medición estadísticamente más cercana a la predicción del estado actualiza el estado del objetivo. Con la mejora en la asociación de seguimiento a seguimiento, se selecciona el seguimiento más adecuado en la región de validación del seguimiento, y se prueba la dirección del vector de desplazamiento y los vectores de velocidad de los dos seguimientos con un umbral angular. En el experimento, un dron flotó a una altitud de 400 m capturando video durante aproximadamente 10 s. La cámara estaba inclinada 30 grados hacia abajo desde la horizontal. Se obtuvieron la vida total del seguimiento (TTL) y la vida media del seguimiento (MTL) para 86 objetivos dentro de aproximadamente 1 km del dron. Se adoptaron los esquemas de modo múltiple interactuante (IMM)-CV y IMM-CA con umbrales angulares variables. El TTL y MTL promedio se obtuvieron como 84.9-91.0% y 65.6-78.2%, respectivamente. El número de objetivos perdidos fue de 3-5; el TTL y MTL promedio fueron de 89.2-94.3% y 69.7-81.0% excluyendo los objetivos perdidos.