[發明專利]智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法

有效

• 申請號: 200910237773.0
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN102065275A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 林殷;付琨;石悅
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G06T7/00;G06T7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：包括步驟：

a)對檢測到的目標提取一種穩定的綜合特征用于目標匹配；

b)在弱檢測的前提下，為解決跟蹤丟失問題，創建基于多世代目標的跟蹤隊列；

c)針對視頻監控系統實時性要求，采用生命質量競爭的方式實現快速配準；

d)目標合并與分裂；

e)跟蹤隊列的維護，最終實現多目標的穩定跟蹤。

2.根據權利要求1所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：所述a)步中，對檢測到的目標提取的穩定綜合特征，為在傳統顏色空間特征中加入基于對比度特征的綜合特征空間。

3.根據權利要求2所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：所述綜合特征空間，為滿足實時性要求，采用128維或256維的特征維數。

4.根據權利要求1所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：所述b)步中，基于多世代目標的跟蹤隊列，其中的多世代是根據每次跟蹤的結果為每個跟蹤對象賦予相應的生命質量來劃分；目標生命質量，是對目標穩定跟蹤狀況的量度。

5.根據權利要求1所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：所述b)步中，基于多世代目標的跟蹤隊列，分為臨時跟蹤隊列、穩定跟蹤隊列、跟蹤丟失隊列：

臨時跟蹤隊列：初始跟蹤到，還未穩定跟蹤的目標集合；

穩定跟蹤隊列：穩定跟蹤的目標集合；

跟蹤丟失隊列：曾經穩定跟蹤但多次丟失之后，目標生命周期不再滿足穩定跟蹤隊列要求，為待刪除的目標集合，也稱為目標丟失回收站。

6.根據權利要求1所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：所述c)步中，針對智能系統采用生命質量競爭的方式實現快速配準的方式為：

A)多世代跟蹤隊列生命質量：穩定跟蹤隊列最高，臨時跟蹤隊列次之，跟蹤丟失隊列最低；

B)當前檢測目標先與穩定跟蹤隊列和臨時跟蹤隊列進行目標匹配：

b1.當臨時跟蹤隊列和穩定跟蹤隊列中的目標滿足配準閾值的競爭要求時，以當前幀檢測到目標的中心為起點，以速度的正比例數為長度半徑選定一個區域，在臨時跟蹤隊列、穩定跟蹤隊列中尋找有關聯的目標；

b2.檢測目標與關聯跟蹤目標通過綜合特征進行匹配：匹配成功，則執行c，否則，則執行d；

b3.對不滿足競爭要求的臨時跟蹤隊列或穩定跟蹤隊列中的其他目標，則檢測目標直接通過綜合特征與跟蹤隊列目標進行匹配：若匹配成功，執行c，否則，執行d；

C)臨時跟蹤隊列、穩定跟蹤隊列目標生命質量周期更新；

D)當前檢測目標與跟蹤丟失隊列的目標匹配：檢測目標直接通過綜合特征與跟蹤丟失隊列中目標進行匹配：若匹配成功，執行f，否則執行e；

E)增加新目標到臨時跟蹤隊列：不能和臨時跟蹤隊列、穩定跟蹤隊列或跟蹤丟失隊列匹配的目標，可認為是新進入場景中的目標，把其添加到臨時跟蹤隊列；

F)對多世代跟蹤隊列的目標生命質量更新，跟蹤對象之間的競爭導致跟蹤世代的更迭如下：

f1.當臨時跟蹤隊列滿足穩定跟蹤隊列要求時，臨時跟蹤隊列中的目標將轉到穩定跟蹤隊列；

f2.當穩定跟蹤隊列不滿足穩定跟蹤隊列要求時，則從穩定跟蹤隊列轉到跟蹤丟失隊列；

f3.當臨時跟蹤隊列或跟蹤丟失隊列中的目標生命質量降低到目標保留時間和置信度決定的閾值時，目標信息直接從隊列中刪除；

f4.當跟蹤丟失隊列中的目標滿足穩定跟蹤條件時，目標信息從跟蹤丟失隊列轉到臨時跟蹤隊列。

7.根據權利要求6所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：還包括，當有異常事件發生時，運動目標的狀態超過用戶要求警界范圍時，則為監控事件發生，向監控者進行提示，發出警報，表示被監控目標行為異常。

8.根據權利要求1所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其特征在于：所述d)步，目標合并與分裂：當兩個跟蹤目標同時跟一個檢測目標匹配成功，通過檢測兩個跟蹤目標信息是否有合并的可能和目標的特征信息，判斷是否存在目標合并的情況：當存在目標合并時，兩個跟蹤目標的特征信息維持原狀；反之，則選擇最匹配的跟蹤目標與檢測目標配準，并更新目標特征信息。