[發明專利]一種基于全局匹配相似度函數的實時運動目標跟蹤方法

有效

• 申請號: 200910235587.3
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101694723A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 何信華;趙龍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李新華;徐開翟

技術領域

本發明涉及一種實時運動目標跟蹤方法，特別是一種基于運動目標全局匹配的相似度函數的實時運動目標跟蹤方法，適用于對視頻中的運動目標進行跟蹤。

背景技術

隨著經濟和科技的發展以及“三股勢力”對社會安全穩定的威脅，人們對居住和辦公環境的安全性提出了更高的要求；對軍民領域中的重點目標和區域的安全運行和防護以及對名勝古跡和文物博物館的安防提出了更高的要求。對這些重點目標和區域進行監控的常用手段是視頻監控，當有目標入侵時系統能及時準確地報警，且誤警低是評價系統優劣的關鍵。運動目標跟蹤的可靠性直接影響著對目標行為分析以及進一步采取措施的可靠性和準確性，也是評價智能視頻監控系統的一個重要指標。傳統方法中常用的運動目標跟蹤方法之一是運動目標匹配算法，該算法將當前運動目標與先前運動目標進行匹配，并根據匹配值的大小實現對目標的跟蹤。但現有算法主要依靠運動目標的速度，加速度進行跟蹤，對于運動方向，運動速度時刻發生變化的目標很難進行跟蹤。為解決現有算法的不足，本發明采用運動目標的顏色，大小和位置構造全局相似度函數，以過去一段時間內(本案中取4秒)所出現的目標為先前目標集，利用相似度函數將新出現的目標和先前目標集中的目標進行比較，完成對目標的跟蹤，該方法對于運動方向和速度時刻變化的目標具有很好的跟蹤效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題：克服現有運動目標跟蹤匹配算法可靠性低，誤警率高的不足，提出一種基于全局匹配相似度函數的實時運動目標跟蹤方法。

本發明采用的技術方案為：一種基于全局匹配相似度函數的實時運動目標跟蹤方法，在實時檢測到運動目標的基礎上，通過建立改進的顏色直方圖模型，增加目標顏色分布的可信度，并根據運動目標的位置、大小和顏色構造運動目標的全局匹配相似度函數，對實時運動目標進行可靠跟蹤。具體實現步驟為：

(1)初始化實時運動目標跟蹤的參數包括視頻圖像的大小，實時運動目標包含像素點數目的最小值N，實時運動目標相似度的閾值T，實時運動目標中心位置接近程度系數α，實時運動目標包含像素點總數的接近程度系數β，實時運動目標顏色直方圖的相似程度系數γ；中心位置接近程度函數閾值的增益系數κ；先前目標集時間長度S。

(2)對每個檢測到的實時運動目標建立改進的顏色直方圖模型的步驟為：

①求實時運動目標中心點坐標的表達式

ox=1I·Σi=1Iχxioy=1I·Σi=1Iχyi---(1)]]>

式中o_x和o_y分別為實時運動目標中心點的橫坐標和縱坐標；I為實時運動目標包含的像素點總數；χ_xⁱ和χ_yⁱ分別為目標中第i個像素點的橫縱坐標；

②計算實時運動目標中各像素點與目標中心點間距離的表達式

d＝MAX(||χⁱ-o||)????????(2)