[發(fā)明專利]智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910237773.0
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN102065275A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林殷;付琨;石悅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)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(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：包括步驟：

a)對檢測到的目標(biāo)提取一種穩(wěn)定的綜合特征用于目標(biāo)匹配；

b)在弱檢測的前提下，為解決跟蹤丟失問題，創(chuàng)建基于多世代目標(biāo)的跟蹤隊列；

c)針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時性要求，采用生命質(zhì)量競爭的方式實現(xiàn)快速配準(zhǔn)；

d)目標(biāo)合并與分裂；

e)跟蹤隊列的維護(hù)，最終實現(xiàn)多目標(biāo)的穩(wěn)定跟蹤。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述a)步中，對檢測到的目標(biāo)提取的穩(wěn)定綜合特征，為在傳統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求2所述的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)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(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述b)步中，基于多世代目標(biāo)的跟蹤隊列，其中的多世代是根據(jù)每次跟蹤的結(jié)果為每個跟蹤對象賦予相應(yīng)的生命質(zhì)量來劃分；目標(biāo)生命質(zhì)量，是對目標(biāo)穩(wěn)定跟蹤狀況的量度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述b)步中，基于多世代目標(biāo)的跟蹤隊列，分為臨時跟蹤隊列、穩(wěn)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(wěn)定跟蹤的目標(biāo)集合；

穩(wěn)定跟蹤隊列：穩(wěn)定跟蹤的目標(biāo)集合；

跟蹤丟失隊列：曾經(jīng)穩(wěn)定跟蹤但多次丟失之后，目標(biāo)生命周期不再滿足穩(wěn)定跟蹤隊列要求，為待刪除的目標(biāo)集合，也稱為目標(biāo)丟失回收站。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述c)步中，針對智能系統(tǒng)采用生命質(zhì)量競爭的方式實現(xiàn)快速配準(zhǔn)的方式為：

A)多世代跟蹤隊列生命質(zhì)量：穩(wěn)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(dāng)前檢測目標(biāo)先與穩(wěn)定跟蹤隊列和臨時跟蹤隊列進(jìn)行目標(biāo)匹配：

b1.當(dāng)臨時跟蹤隊列和穩(wěn)定跟蹤隊列中的目標(biāo)滿足配準(zhǔn)閾值的競爭要求時，以當(dāng)前幀檢測到目標(biāo)的中心為起點，以速度的正比例數(shù)為長度半徑選定一個區(qū)域，在臨時跟蹤隊列、穩(wěn)定跟蹤隊列中尋找有關(guān)聯(lián)的目標(biāo)；

b2.檢測目標(biāo)與關(guān)聯(lián)跟蹤目標(biāo)通過綜合特征進(jìn)行匹配：匹配成功，則執(zhí)行c，否則，則執(zhí)行d；

b3.對不滿足競爭要求的臨時跟蹤隊列或穩(wěn)定跟蹤隊列中的其他目標(biāo)，則檢測目標(biāo)直接通過綜合特征與跟蹤隊列目標(biāo)進(jìn)行匹配：若匹配成功，執(zhí)行c，否則，執(zhí)行d；

C)臨時跟蹤隊列、穩(wěn)定跟蹤隊列目標(biāo)生命質(zhì)量周期更新；

D)當(dāng)前檢測目標(biāo)與跟蹤丟失隊列的目標(biāo)匹配：檢測目標(biāo)直接通過綜合特征與跟蹤丟失隊列中目標(biāo)進(jìn)行匹配：若匹配成功，執(zhí)行f，否則執(zhí)行e；

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

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

f1.當(dāng)臨時跟蹤隊列滿足穩(wěn)定跟蹤隊列要求時，臨時跟蹤隊列中的目標(biāo)將轉(zhuǎn)到穩(wěn)定跟蹤隊列；

f2.當(dāng)穩(wěn)定跟蹤隊列不滿足穩(wěn)定跟蹤隊列要求時，則從穩(wěn)定跟蹤隊列轉(zhuǎn)到跟蹤丟失隊列；

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

f4.當(dāng)跟蹤丟失隊列中的目標(biāo)滿足穩(wěn)定跟蹤條件時，目標(biāo)信息從跟蹤丟失隊列轉(zhuǎn)到臨時跟蹤隊列。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：還包括，當(dāng)有異常事件發(fā)生時，運動目標(biāo)的狀態(tài)超過用戶要求警界范圍時，則為監(jiān)控事件發(fā)生，向監(jiān)控者進(jìn)行提示，發(fā)出警報，表示被監(jiān)控目標(biāo)行為異常。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述d)步，目標(biāo)合并與分裂：當(dāng)兩個跟蹤目標(biāo)同時跟一個檢測目標(biāo)匹配成功，通過檢測兩個跟蹤目標(biāo)信息是否有合并的可能和目標(biāo)的特征信息，判斷是否存在目標(biāo)合并的情況：當(dāng)存在目標(biāo)合并時，兩個跟蹤目標(biāo)的特征信息維持原狀；反之，則選擇最匹配的跟蹤目標(biāo)與檢測目標(biāo)配準(zhǔn)，并更新目標(biāo)特征信息。