1.一种程控模拟设备教学训练模拟用多目标跟踪方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:获取连续帧的灰度图像;所述灰度图像中包含若干个区域块;
根据相邻两帧灰度图像中不同区域块的像素点灰度分布差异,获得相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的灰度分布相似性,根据区域块之间的像素点梯度差异来对所述灰度分布相似性进行修正,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的关联程度;
根据相邻两帧灰度图像中不同区域块内像素点的分布,获得相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的位置重叠程度;根据相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的位置重叠程度,对所述关联程度进行修正,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的距离特征值;
根据相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的距离特征值,进行多目标跟踪;
所述根据相邻两帧灰度图像中不同区域块的像素点灰度分布差异,获得相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的灰度分布相似性,包括的具体步骤如下:获取每个区域块中每个灰度值对应的像素点个数,按照灰度值0到255的顺序将所有灰度值对应的像素点个数进行排序,得到每个区域块的像素点个数序列;
根据相邻两帧灰度图像中不同区域块内所有像素点灰度值均值的差异、相邻两帧灰度图像中不同区域块的像素点个数序列之间的相关系数,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的灰度分布相似性;
所述根据区域块之间的像素点梯度差异来对所述灰度分布相似性进行修正,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的关联程度,包括的具体步骤如下:对每个区域块中所有像素点的梯度向量进行矢量和运算,得到每个区域块的总梯度向量;
根据相邻两帧灰度图像中不同区域块的总梯度向量之间的方向差异,对所述灰度分布相似性进行修正,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的关联程度;
所述根据相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的距离特征值,进行多目标跟踪,包括的具体步骤如下:将每帧灰度图像中的一个区域块作为有向图中的一个节点,根据每帧灰度图像中每个区域块的质心点按照灰度图像中从左到右,从上到下的顺序,将每帧灰度图像中的所有区域块作为有向图中一列节点;
将当前帧与之前相邻的 帧灰度图像中按照时间顺序获得有向图中的 列节点,再将相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的距离特征值作为有向图中有向边的值,以此获得一个构建的有向图,根据Dijkstra算法获得有向图中起始帧的所有节点的最短路径,通过最短路径完成多目标的跟踪。
2.根据权利要求1所述一种程控模拟设备教学训练模拟用多目标跟踪方法,其特征在于,所述灰度图像中包含若干个区域块的具体获取步骤为:通过语义分割算法对每帧灰度图像进行区域分割,得到若干个区域块。
3.根据权利要求1所述一种程控模拟设备教学训练模拟用多目标跟踪方法,其特征在于,所述根据相邻两帧灰度图像中不同区域块内所有像素点灰度值均值的差异、相邻两帧灰度图像中不同区域块的像素点个数序列之间的相关系数,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的灰度分布相似性,包括的具体步骤如下:对相邻两帧灰度图像中不同区域块内所有像素点灰度值均值的差异进行负相关映射,得到两个区域块之间的第一相似性;对相邻两帧灰度图像中不同区域块的像素点个数序列之间的相关系数进行归一化,得到两个区域块之间的第二相似性;
根据所述两个区域块之间的第一相似性和第二相似性,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的灰度分布相似性。
4.根据权利要求1所述一种程控模拟设备教学训练模拟用多目标跟踪方法,其特征在于,所述根据相邻两帧灰度图像中不同区域块的总梯度向量之间的方向差异,对所述灰度分布相似性进行修正,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的关联程度,包括的具体步骤如下:将相邻两帧灰度图像中不同区域块的两个总梯度向量的方向之间的最小夹角,记为第一夹角,将第一夹角的余弦值的归一化结果记为第三相似性;
所述第三相似性与所述灰度分布相似性之间的乘积结果,记为相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的关联程度。
5.根据权利要求1所述一种程控模拟设备教学训练模拟用多目标跟踪方法,其特征在于,所述根据相邻两帧灰度图像中不同区域块内像素点的分布,获得相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的位置重叠程度,包括的具体步骤如下:获取相邻两帧灰度图像中不同区域块映射在同一坐标系下的重叠区域;
将所述重叠区域内所有像素点的个数与相邻两帧灰度图像中不同区域块的第一个区域块内所有像素点的个数之间的比值,记为第一占比;将所述重叠区域内所有像素点的个数与相邻两帧灰度图像中不同区域块的第二个区域块内所有像素点的个数之间的比值,记为第二占比;
将第一占比与第二占比之间的乘积结果,记为相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的重叠度;根据所述重叠度与相邻两帧灰度图像中不同区域块质心点之间的距离,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的位置重叠程度。
6.根据权利要求5所述一种程控模拟设备教学训练模拟用多目标跟踪方法,其特征在于,所述根据所述重叠度与相邻两帧灰度图像中不同区域块质心点之间的距离,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的位置重叠程度,包括的具体步骤如下:将所述重叠度与相邻两帧灰度图像中不同区域块质心点之间距离的负相关映射值之间的乘积结果,记为相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的位置重叠程度。
7.根据权利要求1所述一种程控模拟设备教学训练模拟用多目标跟踪方法,其特征在于,所述根据相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的位置重叠程度,对所述关联程度进行修正,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的距离特征值,包括的具体步骤如下:将所述位置重叠程度与所述关联程度之间的乘积结果,记为第一乘积值,对第一乘积值进行负相关映射,得到相邻两帧灰度图像中不同区域块之间的距离特征值。