CN110781824B - 目标检测及跟踪方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种目标检测及跟踪方法、装置、电子设备及存储介质，属于智能交通领域。该目标检测及跟踪方法为：预先设置多个摄像头、多个检测模块、多个跟踪模块及多个存储队列；所述摄像头、存储队列及跟踪模块的数量相等，每个所述摄像头对应一个存储队列及一个跟踪模块；将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块；各个所述检测模块对接收到的数据流分别进行检测，并将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至所述摄像头对应的存储队列；所述摄像头对应的跟踪模块从所述摄像头对应的存储队列中提取所述检测结果，采用所述检测结果进行目标跟踪。本申请实施例能够减少检测跟踪处理的时间。

Description

目标检测及跟踪方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及一种智能交通领域，尤其涉及一种目标检测及跟踪方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在目标检测及跟踪技术中，检测的目的是识别出视频帧中的目标；跟踪的目的是确定出前一帧中的目标与后一帧中的目标的匹配关系，从而确定出目标的跟踪轨迹。检测和跟踪共同构成对目标的感知。
在现有技术中，通常采用检测模块和跟踪模块绑定的方式，即一个感知模块包括一个检测模块和一个跟踪模块。在对设置于多路口的多个摄像头采集的数据流进行目标感知时，一个摄像头对应一个感知模块；摄像头采集的数据流发送至对应的感知模块，感知模块中的检测模块对数据流进行检测，并将检测结果输入跟踪模块；跟踪模块再采用检测结果进行目标跟踪。由于跟踪模块必须在检测模块得出检测结果之后再进行处理，因此这种串行的处理方式耗时较长。
发明内容
第一方面，本申请实施例提出一种目标检测及跟踪方法，预先设置多个摄像头、多个检测模块、多个跟踪模块及多个存储队列；所述摄像头、存储队列及跟踪模块的数量相等，每个所述摄像头对应一个存储队列及一个跟踪模块；所述方法包括：
将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块；
各个所述检测模块对接收到的数据流分别进行检测，并将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至所述摄像头对应的存储队列；
所述摄像头对应的跟踪模块从所述摄像头对应的存储队列中提取所述检测结果，采用所述检测结果进行目标跟踪。
本申请实施例将检测模块和跟踪模块解耦，采用分布式方式，将摄像头采集的数据流分发到各个检测模块中进行检测，并将检测结果发送至摄像头对应的存储队列，由摄像头对应的跟踪模块提取并进行目标识别，从而实现了将现有的串行处理方式变成流水式异步实现方式，减少了检测跟踪处理的时间。
在一种实施方式中，所述将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块，包括：采用负载均衡的方式，将所述各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块。
本申请实施例采用负载均衡的方式向检测模块分发数据流，可以尽可能地提高检测的速度。
在一种实施方式中，所述存储队列包括存储中间件。
第二方面，本申请实施例提出一种目标检测及跟踪装置，包括：分发模块、多个摄像头、多个检测模块、多个跟踪模块及多个存储队列；所述摄像头、存储队列及跟踪模块的数量相等，每个所述摄像头对应一个存储队列及一个跟踪模块；其中，
所述摄像头，用于采集数据流；
所述分发模块，用于将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块；
所述检测模块，用于对接收到的数据流进行检测，并将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至所述摄像头对应的存储队列；
所述存储队列，用于存储对来自对应摄像头的数据流的检测结果；
所述跟踪模块，用于从摄像头对应的存储队列中提取所述检测结果，采用所述检测结果进行目标跟踪。
在一种实施方式中，所述分发模块，用于采用负载均衡的方式，将所述各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块。
在一种实施方式中，所述存储队列包括存储中间件。
第三方面，本申请实施例提出一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，本申请实施例提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面中任一项所述的方法。
上述申请中的一个实施例具有如下优点或有益效果：本申请实施例将检测模块和跟踪模块解耦，采用分布式方式，将摄像头采集的数据流分发到各个检测模块中进行检测；检测模块将对数据流的检测结果发送至摄像头对应的存储队列，由摄像头对应的跟踪模块提取并进行目标识别，从而实现了将现有的串行处理方式变成流水式异步实现方式，减少了检测跟踪处理的时间。
上述可选方式所具有的其他效果将在下文中结合具体实施例加以说明。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1为根据本申请实施例一种目标检测及跟踪方法中的模块设置示意图；
图2为根据本申请实施例一种目标检测及跟踪方法的实现流程示意图；
图3为根据本申请实施例一种目标检测及跟踪装置的结构示意图；
图4为用来实现本申请实施例的目标检测及跟踪方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
本申请实施例提出一种目标检测及跟踪方法，预先设置多个摄像头、多个检测模块、多个跟踪模块及多个存储队列；摄像头、存储队列及跟踪模块的数量相等，每个摄像头对应一个存储队列及一个跟踪模块。
图1为根据本申请实施例一种目标检测及跟踪方法中的模块设置示意图。如图1所示，在多个路口分别设置有n个摄像头，即摄像头1、摄像头2、…、摄像头n；并设置m个检测模块，即D1、D2、…、Dm。其中，m与n可以相同或不同。每个摄像头对应一个存储队列及一个跟踪模块。在图1中，存在n个存储队列，即队列1、队列2、…、队列n；并存在n个跟踪模块，即T1、T2、…、Tn。摄像头1与队列1及跟踪模块T1对应，摄像头2与队列2及跟踪模块T2对应，…，摄像头n与队列n及跟踪模块Tn对应。
如图1所示，每个摄像头采集的数据流都可以分发至多个不同的检测模块，例如，摄像头1采集的数据流分发至检测模块D1、D2、…、Dm。每个检测模块处理来自摄像头1的一部分数据流，并将检测结果均发送至摄像头1对应的队列1。摄像头1对应的跟踪模块T1可以从队列1中读取检测结果，并采用读取的检测结果进行目标跟踪。为了显示清晰，在图1中仅显示了摄像头1采集的数据流及处理结果的输入输出方向，其他摄像头的情况与此类似。
图2为根据本申请实施例一种目标检测及跟踪方法的实现流程示意图，包括：
步骤S201：将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块；
步骤S202：各个检测模块对接收到的数据流分别进行检测，并将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至摄像头对应的存储队列；
步骤S203：摄像头对应的跟踪模块从摄像头对应的存储队列中提取检测结果，采用检测结果进行目标跟踪。
在一种可能的实施方式中，步骤S201可以包括：采用负载均衡的方式，将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块。
在一种可能的实施方式中，存储队列包括存储中间件，如卡夫卡存储中间件。
在一种可能的实施方式中，可以在摄像头采集的数据流中添加该摄像头的标识，以便检测模块能够确定出接收到的数据流来自于哪一个摄像头，并将检测结果发送至该摄像头对应的存储队列。
具体地，上述步骤S201可以包括：为数据流添加摄像头的标识，将包含摄像头的标识的数据流分发至多个检测模块；其中，该摄像头是指采集该数据流的摄像头；
上述步骤S202中的将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至摄像头对应的存储队列，可以包括：根据数据流中包含的摄像头的标识确定对应的摄像头，将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至确定出的摄像头所对应的存储队列。
由上述实施例可见，本申请实施例将检测模块和跟踪模块解耦，采用分布式方式，将摄像头采集的数据流分发到各个检测模块中进行检测，并将检测结果发送至摄像头对应的存储队列；由摄像头对应的跟踪模块提取并进行目标识别，从而实现了将现有的串行处理方式变成流水式异步实现方式，减少了检测跟踪处理的时间。例如，假定检测模块对一帧图像的处理时间是A，跟踪模块对一帧图像的处理时间是B，按照现有技术的方式，整个感知模块的处理时间是A+B；而按照本申请实施例提出的方式，整个感知模块的处理时间可以缩短为max(A，B)。
本申请实施例还提出一种目标检测及跟踪装置，图3为根据本申请实施例一种目标检测及跟踪装置的结构示意图，包括：分发模块301、多个摄像头302、多个检测模块303、多个跟踪模块304及多个存储队列305；摄像头302、存储队列305及跟踪模块304的数量相等，每个摄像头302对应一个存储队列305及一个跟踪模块304；其中，
摄像头302，用于采集数据流；
分发模块301，用于将各个摄像头302采集的数据流分发至多个检测模块303；
检测模块303，用于对接收到的数据流进行检测，并将对来自各个摄像头302的数据流的检测结果分别发送至摄像头302对应的存储队列305；
存储队列305，用于存储对来自对应摄像头302的数据流的检测结果；
跟踪模块304，用于从摄像头对应的存储队列305中提取检测结果，采用检测结果进行目标跟踪。
在一种可能的实施方式中，分发模块301，用于采用负载均衡的方式，将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块。
在一种可能的实施方式中，存储队列包括存储中间件，例如卡夫卡存储中间件。
在一种可能的实施方式中，分发模块301，用于为数据流添加摄像头的标识，将包含摄像头的标识的数据流分发至多个检测模块；
检测模块303，用于根据数据流中包含的摄像头的标识确定对应的摄像头，将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至确定出的摄像头所对应的存储队列。
本发明实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。
由上述实施例可见，本申请实施例提出的目标检测及跟踪装置将检测模块和跟踪模块解耦，将摄像头采集的数据流分发到各个检测模块中进行检测，这种分布式的处理方式使各个检测模块能够分担检测压力，提高检测速度。检测模块处理完成之后，将检测结果发送至摄像头对应的存储队列；由摄像头对应的跟踪模块提取检测结果，并采用检测结果进行目标识别，从而实现了将现有的串行处理方式变成流水式异步实现方式，减少了检测跟踪处理的时间。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
如图4所示，是根据本申请实施例的目标检测及跟踪方法的电子设备的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图4所示，该电子设备包括：一个或多个处理器401、存储器402，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示图形用户界面(Graphical User Interface，GUI)的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图4中以一个处理器401为例。
存储器402即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中，所述存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器执行本申请所提供的目标检测及跟踪方法。本申请的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供的目标检测及跟踪方法。
存储器402作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的目标检测及跟踪方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的分发模块301、摄像头302、检测模块303、跟踪模块304和存储队列305)。处理器401通过运行存储在存储器402中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的目标检测及跟踪方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据目标检测及跟踪的电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至目标检测及跟踪的电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
目标检测及跟踪方法的电子设备还可以包括：输入装置403和输出装置404。处理器401、存储器402、输入装置403和输出装置404可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
输入装置403可接收输入的数字或字符信息，以及产生与目标检测及跟踪的电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置404可以包括显示设备、辅助照明装置(例如，LED)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、发光二极管(Light EmittingDiode，LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(programmable logic device，PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
根据本申请实施例的技术方案，实现了将检测模块和跟踪模块解耦。采用分布式方式，将摄像头采集的数据流分发到各个检测模块中进行检测，并将检测结果发送至摄像头对应的存储队列；由摄像头对应的跟踪模块提取并进行目标识别，从而实现了将现有的串行处理方式变成流水式异步实现方式，减少了检测跟踪处理的时间。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (8)

1.一种目标检测及跟踪方法，其特征在于，预先设置多个摄像头、多个检测模块、多个跟踪模块及多个存储队列；所述摄像头、存储队列及跟踪模块的数量相等，每个所述摄像头对应一个存储队列及一个跟踪模块；所述方法包括：
将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块；
各个所述检测模块对接收到的数据流分别进行检测，并将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至所述摄像头对应的存储队列；
所述摄像头对应的跟踪模块从所述摄像头对应的存储队列中提取所述检测结果，采用所述检测结果进行目标跟踪；
其中，所述各个所述检测模块对接收到的数据流分别进行检测，包括：
多个所述检测模块中的每个所述检测模块检测来自于每个所述摄像头的一部分数据流；
所述将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块，包括：为所述数据流添加所述摄像头的标识，将包含所述摄像头的标识的数据流分发至多个检测模块；
所述将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至所述摄像头对应的存储队列，包括：根据所述数据流中包含的摄像头的标识确定对应的摄像头，将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至确定出的摄像头所对应的存储队列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块，包括：
采用负载均衡的方式，将所述各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述存储队列包括存储中间件。
4.一种目标检测及跟踪装置，其特征在于，包括：分发模块、多个摄像头、多个检测模块、多个跟踪模块及多个存储队列；所述摄像头、存储队列及跟踪模块的数量相等，每个所述摄像头对应一个存储队列及一个跟踪模块；其中，
所述摄像头，用于采集数据流；
所述分发模块，用于将各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块；
所述检测模块，用于对接收到的数据流进行检测，并将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至所述摄像头对应的存储队列；
所述存储队列，用于存储对来自对应摄像头的数据流的检测结果；
所述跟踪模块，用于从摄像头对应的存储队列中提取所述检测结果，采用所述检测结果进行目标跟踪；
其中，所述对接收到的数据流进行检测，包括：
多个所述检测模块中的每个所述检测模块检测来自于每个所述摄像头的一部分数据流；
所述分发模块，用于为所述数据流添加所述摄像头的标识，将包含所述摄像头的标识的数据流分发至多个检测模块；
所述检测模块，用于根据所述数据流中包含的摄像头的标识确定对应的摄像头，将对来自各个摄像头的数据流的检测结果分别发送至确定出的摄像头所对应的存储队列。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述分发模块，用于采用负载均衡的方式，将所述各个摄像头采集的数据流分发至多个检测模块。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述存储队列包括存储中间件。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-3中任一项所述的方法。
8.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-3中任一项所述的方法。
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