[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

技術領域

本發明屬于智能視頻信息處理技術領域，具體涉及一種智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法。

背景技術

隨著多媒體技術的發展和計算機性能的快速提高，智能視頻監控系統越來越被廣泛應用與各種場景。目前在美國、歐洲、日本開展了大量的自動視頻監控方面的研究工作，并且視頻監控也成為最近國際會議和工作組的重要研討主題。國內相關的研究也已經展開。

視頻監控技術就是實時的觀測被監視場景的運動目標，如人或車輛等，并分析他們的行為，其中涉及計算機視覺、模式識別以及人工智能等多個領域，。在視頻監控系統中，運動目標跟蹤的作用非常重要，它不但可以提供被監控目標的運動軌跡，也為進行場景中運動目標的運動分析和場景分析提供了可靠的數據來源，同時運動目標的跟蹤信息也為運動目標的爭取檢測已經運動目標的識別提供了幫助。

目前針對視頻監控中的目標跟蹤方法有許多種，但由于各種因素的影響，目標跟蹤具有不穩定性，而這些方法都是在某一方面改進跟蹤的效果，但不能準確而有效的實現目標跟蹤。因此，準確而有效的跟蹤目標成為視頻監控技術的目標。

發明內容

本發明的目的在于提出在弱檢測環境中，不增加設備復雜度的前提下，有效的提高跟蹤的準確性和可靠性，從而滿足視頻監控場景中對運動目標的行為進行監控的要求，準確和可靠的視頻監控中的運動目標跟蹤方法。

為達到上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其包括步驟：

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。

所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其所述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(color?based)特征中加入基于對比度(contrast?based)特征的綜合特征空間。

所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其所述綜合特征空間，由于基于對比度(contrast?based)特征的加入，為滿足實時性要求，采用128維或256維特征維數。

所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其所述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。

所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其所述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。

所述的智能視頻監控系統中多目標跟蹤方法，其所述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：