[發明專利]一種對視頻目標區域進行跟蹤的方法

有效

• 申請號: 201010108049.0
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN102142146A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 姚威;邊紅昌;谷顯峰;何磊;趙玉華
• 申請（專利權）人: 北京中科大洋科技發展股份有限公司
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: 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

本發明涉及視頻處理技術領域，尤其是一種對視頻目標區域進行跟蹤的方法。

背景技術

在大多數的視頻處理軟件中，都包括有跟蹤模塊，但大多跟蹤模塊存在跟蹤時不能包含所有的跟蹤情況，擴展不方便，操作模式固定等問題。

現有軟件中，跟蹤得到的路徑點間一般為孤立或簡單的直線連接，不易實現對區域完整覆蓋，且路徑點間一般沒有相互的關系，但在大多數視頻中，路徑點一般存在著互連的特性。

在視頻處理中，如果需要對某視頻對象進行編輯，如做馬賽克掩膜、顏色校正、粒子效果和貼圖等，都需要準確地知道目標區域的路徑，在視頻后期軟件中，一般都是采用在視頻目標區域的邊界處加上多個跟蹤點，以實現對目標區域的覆蓋。但在視頻后期處理中，目標區域通常是不規則的視頻對象，而且由于視頻拍攝對象的運動或攝像機的抖動，經常會出現視頻中目標區域的不穩定。當視頻目標區域為規則的多邊形或穩定區域，且邊界處不發生太大的變量化時，現有技術可以滿足需求。但在大多數情況下，視頻目標區域為不規則形狀或不穩定的區域，針對這一問題，現有技術還不能很好的實現對視頻目標區域的跟蹤。

在現有的視頻跟蹤操作中，經常會遇到下列問題：

1)、目標區域在屏幕中不穩定的處理。在跟蹤視頻中，經常遇到目標區域不穩定、被其它不同運動方向的物體遮蓋或在屏幕顯示以外的區域。在不穩定的目標區域，由于找不到很好的跟蹤點而得不到目標區域。

2)、任意目標區域跟蹤。在已有跟蹤軟件中，目標區域一般為矩形、橢圓形或直接利用直線連接路徑點得到目標區域，不能很好地實現對目標區域的覆蓋。

3)、模塊接口。在視頻后期處理中，單獨進行跟蹤的功能單一或意義不大，但如果能與其它視頻插件或特效模塊相結合就能產生很好的效果，所以在跟蹤模塊與插件間的接口變得十分重要。在已有軟件中，一般是先對視頻跟蹤然后保存路徑點參數，再開啟其它模塊并導入跟蹤數據，比較煩雜。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對上述視頻目標區域區域不規則和不穩定的問題，本發明的主要目的在于提供一種對視頻目標區域進行跟蹤的方法，以實現對視頻目標區域的準確跟蹤。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種對視頻目標區域進行跟蹤的方法，該方法通過對視頻目標區域中與路徑點對應的跟蹤點進行跟蹤，得到路徑點的參數信息，然后對得到的路徑點進行平滑處理，采用平滑曲線連接各路徑點，覆蓋視頻目標區域，實現對視頻目標區域的跟蹤。

上述方案中，所述路徑點是視頻目標區域邊界上的位置點，所述跟蹤點是跟蹤過程中算法跟蹤模塊的位置點，跟蹤點是路徑點的參考點，唯一對應于視頻目標區域中的一個路徑點。

上述方案中，所述對視頻目標區域中與路徑點對應的跟蹤點進行跟蹤時，在跟蹤點附近選取一跟蹤區域塊作為跟蹤點區域，該跟蹤點區域包含有跟蹤點的信息。

上述方案中，所述對視頻目標區域中與路徑點對應的跟蹤點進行跟蹤采用模板跟蹤的方法，將跟蹤點區域做為參考模板，通過與視頻目標區域中的每塊區域都與參考模版進行匹配，在下一幀圖像中搜索匹配得到最大相似度的區域做為新的跟蹤點。

上述方案中，所述對視頻目標區域中與路徑點對應的跟蹤點進行跟蹤采用角點跟蹤的方法，通過在下一幀圖像的視頻目標區域中檢測角點，在檢測到角點后在角點所在區域與跟蹤點區域進行相似度計算，得到最大相似度處作為新的跟蹤點。

上述方案中，所述路徑點的參數信息至少包括：跟蹤類型、路徑點與跟蹤點、路徑點與跟蹤點是否分離、路徑點之間的相互關系、跟蹤區域塊與搜索區域塊大小、連接路徑點的平滑曲線類型和路徑處理。

上述方案中，所述對得到的路徑點進行平滑處理，采用平滑曲線連接各路徑點時，采用的平滑曲線是貝塞爾曲線。

上述方案中，所述貝塞爾曲線在每個路徑點處有兩個貝塞爾控制點，通過對貝塞爾控制點的調節，得以覆蓋視頻目標區域。

上述方案中，所述對得到的路徑點進行平滑處理，采用平滑曲線連接各路徑點時，采用的平滑曲線是B樣條曲線。

上述方案中，對于視頻僅發生平移或縮放但沒有形變的情況，該方法進一步根據路徑點之間的相互關系對視頻目標區域進行跟蹤，選擇某個路徑點與其它路徑點相互之間的位置不變。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：