[發(fā)明專利]一種運動目標跟蹤方法、系統(tǒng)及終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110367631.3
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102521840A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 廖家亮;楊江華;李運秀;梁日雄;梁火炎;于兆和;張俊
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市寶捷信科技有限公司
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種運動目標跟蹤方法、系統(tǒng)及終端。

背景技術(shù)

運動目標跟蹤是現(xiàn)代視覺技術(shù)的基礎(chǔ)，在工業(yè)過程控制、醫(yī)學研究、成像制導等領(lǐng)域具有重要的實用價值，現(xiàn)今被廣泛地應用于軍事、安防及交通。

現(xiàn)有技術(shù)中，視頻圖像的運動目標追蹤存在多個難點問題，主要包括：

1)由于追蹤過程中目標的平移或者旋轉(zhuǎn)運動，引起與攝像機的距離和視角發(fā)生變化，會造成目標圖像的尺度伸縮變化和形變，這些變化會造成目標圖像表達的非線性變化，從而導致追蹤的失效；

2)遮擋也是運動追蹤的一大難題，即在前后兩幀中，由于目標的運動，目標物體的被覆蓋和暴露的區(qū)域在前后兩幀圖像中不存在對應關(guān)系，而追蹤目標的部分遮擋，會引起目標的不規(guī)則變化，目標的全部遮擋，還會引起目標的暫時消失。

對于復雜的運動模式，現(xiàn)有技術(shù)主要采用濾波預測算法進行追蹤，在運動目標可能出現(xiàn)的區(qū)域內(nèi)進行局部搜索，當目標具有復雜的運動模式時，如目標的運動速度或者方向突然發(fā)生改變，運動目標不在預測的搜索區(qū)域中時，會造成簡單濾波預測算法失效，進而造成目標丟失。

另外，由于基于視覺追蹤方法的處理對象通常是包含在巨大數(shù)據(jù)量的序列圖像數(shù)據(jù)或者視頻流數(shù)據(jù)。往往需要大量的運算時間，很難達到實時性的要求，雖然簡單的算法能夠?qū)崿F(xiàn)實時追蹤，但追蹤精度不夠，而復雜的算法雖然具有較高的追蹤精度，但是運算時間長，影響實時性。如何選擇實時、高效的目標進行跟蹤一直是行業(yè)致力研究的重點。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)在進行運動目標追蹤的過程中，當復雜背景圖像中的運動目標的形狀和大小發(fā)生改變時，存在易丟失跟蹤目標或?qū)崟r性較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種運動目標跟蹤方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)在進行運動目標追蹤的過程中，當復雜背景圖像中的運動目標的形狀和大小發(fā)生改變時，存在目標易丟失或?qū)崟r性較低的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種運動目標跟蹤方法，所述方法包括以下步驟：

獲取當前幀參考模板，根據(jù)所述當前幀參考模板在當前幀上檢測新目標；

根據(jù)新目標的檢測結(jié)果確定目標模板；

根據(jù)所述目標模板建立目標模板觀測模型；

在當前幀上采樣所述目標模板對應的準目標，所述準目標的個數(shù)根據(jù)經(jīng)驗值設置，根據(jù)準目標建立準目標觀測模型；

計算所述目標模板觀測模型和準目標觀測模型的相似度，根據(jù)所述目標模板觀測模型和準目標觀測模型的相似度預測目標位置；

根據(jù)所述目標位置建立預測目標觀測模型，計算所述目標模板觀測模型和預測目標觀測模型的相似度，根據(jù)所述目標模板觀測模型和預測目標觀測模型的相似度確定下一幀參考模板。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種運動目標跟蹤系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

目標檢測單元，用于獲取當前幀參考模板，根據(jù)所述當前幀參考模板在當前幀上檢測新目標；

目標模板確定單元，用于根據(jù)所述目標檢測單元新目標的檢測結(jié)果確定目標模板；

目標模板觀測模型建立單元，根據(jù)所述目標模板確定單元確定的目標模板建立目標模板觀測模型；

準目標觀測模型建立單元，用于在當前幀上采樣所述目標模板確定單元確定的目標模板對應的準目標，所述準目標的個數(shù)根據(jù)經(jīng)驗值設置，根據(jù)準目標建立準目標觀測模型；

目標位置預測單元，用于計算所述目標模板觀測模型建立單元建立的目標模板觀測模型和所述準目標觀測模型建立單元建立的準目標觀測模型的相似度，根據(jù)目標模板觀測模型和準目標觀測模型的相似度預測當前幀的目標位置；

參考模板更新單元，用于根據(jù)所述目標位置計算單元預測的目標位置建立預測目標觀測模型，計算所述目標模板觀測模型建立單元建立的目標模板觀測模型和所述預測目標觀測模型的相似度，根據(jù)所述目標模板觀測模型和預測目標觀測模型的相似度確定下一幀參考模板。

本發(fā)明的又一目的在于提供包括上述運動目標跟蹤系統(tǒng)的顯示終端。