[發明專利]一種視頻跟蹤設備及方法

有效

• 申請號: 200910077056.6
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101783015A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 鄧亞峰
• 申請（專利權）人: 北京中星微電子有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及一種視頻跟蹤設備及方法。

背景技術

在智能視頻監控領域，目標提取和匹配跟蹤是最基礎的步驟，該步驟 能夠提取視頻中最低層的信息，并提供給其它更高層來處理。該步驟的性 能直接影響到后續算法的性能，如果該步驟性能很差，就會成為整個系統 的瓶頸。

在現有方法中，通常采用背景建模和前景提取技術來提取視頻中的目 標，并采用簡單的匹配技術來跟蹤出現目標。但是，上述方法的最大問題 是無法分割由于目標位置，攝像機視角，以及陰影引起的目標粘連問題。 也就是說，現有系統常常會把粘連在一起的兩個或多個目標錯認為一個目 標，當兩個目標相遇即發生碰撞時，造成其中一個目標無法跟蹤；繼而， 當兩個粘連在一起的目標分開時，系統又會將其中一個目標作為新出現的 目標，從而失去其前面的目標信息。

發明內容

本發明提供了一種能解決以上問題的視頻跟蹤設備及方法。

在第一方面，本發明提供了一種視頻跟蹤方法，包括：對當前幀進行 背景建模并提取前景掩膜，通過對前景掩膜進行連通域分析得出當前幀中 的前景區域隊列，其中，維持著一個記錄出現目標信息的出現目標隊列； 判斷所述前景區域隊列中各前景區域是包含單個目標還是多個目標，包含 單個目標和包含多個目標的前景區域分別是單目標前景區域和多目標前景 區域；分別對所述單目標前景區域和多目標前景區域采用不同的匹配跟蹤 機制進行處理，找到所述出現目標隊列中各目標與所述一個前景區域的整 體或局部的對應關系；根據所述對應關系更新出現目標隊列中的出現目標 信息。

在第二方面，本發明提供了一種視頻跟蹤設備，包括：背景建模及 前景掩膜提取模塊，用于對當前幀進行背景建模并提取前景掩膜，通過 對前景掩膜進行連通域分析得出當前幀中的前景區域隊列，其中，維持 著一個記錄出現目標信息的出現目標隊列；目標數目判定模塊，用于判 斷所述前景區域隊列中各前景區域是包含單個目標還是多個目標，包含 單個目標和包含多個目標的前景區域分別是單目標前景區域和多目標 前景區域；匹配跟蹤模塊，用于分別對所述單目標前景區域和多目標前 景區域采用不同的匹配跟蹤機制進行處理，找到所述出現目標隊列中各 目標與所述一個前景區域的整體或局部的對應關系；目標信息更新模 塊，用于根據所述對應關系更新出現目標隊列中的出現目標信息。

本發明在前景提取的基礎上，采用位置和大小信息匹配目標物體， 克服了現有采用跟蹤方法的運算量大的缺陷，并進一步根據前景區域包 含的目標數目，確定是否采用跟蹤的方法進行匹配，克服了由于攝像頭 視角、光照、以及噪聲引起的相鄰物體的粘連問題。而且，本發明的系 統能夠自己學習目標的大小，無需人工參與，更加便于應用。此外，對 于新出現區域中包含的多個目標，采用檢測算法進行分割，即使當目標 從一開始出現就粘連，也能夠分割開。

附圖說明

下面將參照附圖對本發明的具體實施方案進行更詳細的說明，在附圖 中：

圖1是根據本發明一個實施例的視頻跟蹤設備的框圖；

圖2是根據本發明一個實施例的自學習處理的流程圖；以及

圖3是根據本發明一個實施例的實際跟蹤處理的流程圖。

具體實施方式

本發明的核心思想是對于固定視角的攝像頭，統計其監控的圖像前景 區域中各個位置可能出現目標的大小，并且對于新出現目標，根據統計得 到的目標大小判定新出現目標是單個目標還是多目標，然后對單個目標和 多個目標分別采用不同的匹配跟蹤機制。本發明涉及兩個處理流程，一個 是自學習處理流程，另一個是實際跟蹤處理流程，其中，自學習的結果服 務于實際跟蹤。

圖1根據本發明的視頻跟蹤設備的框圖。如圖1所示，該設備包括背 景建模及前景提取模塊，目標數目判定模塊，匹配跟蹤模塊，以及目標信 息更新模塊，其中，匹配跟蹤模塊包括匹配模塊和跟蹤模塊。

維持一個記錄出現目標信息的出現目標隊列。

背景建模及前景掩膜提取模塊用于對當前幀進行背景建模并提取前景 掩膜，通過對前景掩膜進行連通域分析得出當前幀中的前景區域隊列。

目標數目判定模塊用于判斷所述前景區域隊列中各前景區域是包含單 個目標還是多個目標，包含單個目標和包含多個目標的前景區域分別被稱 作單目標前景區域和多目標前景區域。