[發明專利]一種對快速運動目標的特征點準確跟蹤的方法

有效

• 申請號: 200910086327.4
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN101923717A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 見良;鄭鵬程;劉鐵華;孫季川
• 申請（專利權）人: 新奧特(北京)視頻技術有限公司
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明屬于視頻以及圖像處理技術，具體涉及一種對快速運動目標的特征點準確跟蹤的方法。

背景技術

在圖像/視頻后期處理軟件中，對運動圖像的像素特征區域進行跟蹤，跟蹤數據可以用來控制其它物體的運動和穩定運動物體，這有廣泛的需求。使用KLT光流特征點跟蹤方法可以對特征點進行跟蹤，KLT光流特征點跟蹤算法通常在參考幀中選擇一組特征點，假設特征點紋理在幀間保持不變，然后通過局部匹配搜索完成跟蹤任務。Kanade-Lucas-Tomasi(KLT)算法采用圖像灰度差的平方和(SSD)作為特征點的匹配準則。具體的KLT特征點跟蹤算法可以參閱：B_D_Lucasand?T_Kanade_Aniterative?image?registration?technique?withan?application?tostereo?vision_IJCAI_1981。

但是，使用現有的KLT光流特征點跟蹤算法對快速目標進行跟蹤時，很容易由于亮度變化的不連續，導致特征點跟蹤丟失。因此，有必要對現有的快速運動目標的特征點跟蹤方法進行改進。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷，提供一種對快速運動目標的特征點準確跟蹤的方法，從而實現對高速運動目標特征點的正確跟蹤。

本發明的技術方案如下：一種對快速運動目標的特征點準確跟蹤的方法，包括如下步驟：

(1)t-1時刻在跟蹤目標選擇矩形區域中根據特征矩陣選擇M個特征點，矩陣中g_x表示圖像在X方向的灰度梯度，g_y表示圖像在Y方向的灰度梯度，∫∫_w表示在跟蹤目標選擇矩形區域離散數據的和。

(2)在t時刻對M個特征點使用KLT光流矢量公式迭代求得最優解，得到所有特征點在當前幀的新位置；

(3)如果在步驟(2)中求得了最優解，則轉入步驟(5)；否則，表示有某個特征點丟失，進入步驟(4)；

(4)在跟蹤目標搜索矩形區域內，使用棋盤格對所有特征點進行近似位置估計，得到新位置；

(5)在t+1時刻返回步驟(2)，進行循環操作。

進一步，如上所述的對快速運動目標的特征點準確跟蹤的方法，其中，特征點的個數M取40。

進一步，如上所述的對快速運動目標的特征點準確跟蹤的方法，其中，步驟(2)中所述的KLT光流矢量公式為：Zd＝e，

其中，Z=∫∫wg(X→)gT(X→)W(X→)dX→,]]>