[發(fā)明專利]一種復(fù)雜背景下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)相關(guān)匹配跟蹤方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210365935.0
• 申請(qǐng)日: 2012-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103700115A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮雪;崔述金;王楠;石春雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天科工集團(tuán)第二研究院二O七所
• 主分類號(hào): G06T7/20
• 分類號(hào): G06T7/20;H04N7/18
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種復(fù)雜背景下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)相關(guān)匹配跟蹤方法，應(yīng)用于在真實(shí)環(huán)境中發(fā)生目標(biāo)遮擋、目標(biāo)姿態(tài)及尺寸變化、光線變化情況下的目標(biāo)跟蹤，跟蹤目標(biāo)大小大于5×5像素，其特征在于：相關(guān)匹配跟蹤方法分為目標(biāo)模板尺寸變化準(zhǔn)則、目標(biāo)模板更新準(zhǔn)則兩個(gè)部分；

（1）目標(biāo)模板尺寸變化準(zhǔn)則方法流程：

根據(jù)前一幀原始模板按比例計(jì)算出放大模板和縮小模板，設(shè)置三種縮放比例的模板——原始模板、放大模板、縮小模板；

Step1.用設(shè)置好的三種模板與實(shí)時(shí)采集的當(dāng)前圖像進(jìn)行匹配，計(jì)算分別針對(duì)三種模板的匹配度c₀、c₁、c₂，計(jì)算公式如下：

c(m,n)=Σi=0K-1Σj=0L-1s(m+i,n+j)t(i,j)Σi=0K-1Σj=0L-1s2(m+i,n+j)Σi=0K-1Σj=0L-1t2(i,j)]]>

其中，K×L為模板大小，s(m+i,n+j)表示以(m,n)為當(dāng)前圖像中候選區(qū)域的左上角像素，t(i，j)為模板區(qū)域像素，μ_s、μ_t分別為當(dāng)前圖像候選區(qū)域灰度均值、目標(biāo)模板灰度均值；

Step2.當(dāng)c₀、c₁、c₂的值相互間差的絕對(duì)值不超過(guò)設(shè)定的判定閾值時(shí)，不更新模板，仍然使用原始模板；

當(dāng)c₀、c₁、c₂的值相互間差的絕對(duì)值超過(guò)設(shè)定的判定閾值時(shí)，取最大匹配度對(duì)應(yīng)的模板作為新的模板；

（2）目標(biāo)模板更新：

首先在當(dāng)前跟蹤窗內(nèi)從左上角開(kāi)始以1個(gè)像素為步長(zhǎng)選取和當(dāng)前模板等大小的區(qū)域，逐個(gè)與當(dāng)前模板進(jìn)行匹配，按照步驟（1）中的匹配度計(jì)算公式計(jì)算出每一個(gè)匹配度c_n，選擇最大匹配度對(duì)應(yīng)的區(qū)域作為最佳匹配區(qū)；然后設(shè)定第1幀以目標(biāo)區(qū)域作為當(dāng)前模板，之后每一幀通過(guò)下述公式計(jì)算得到更新的模板：

tn+1=λcmaxbn+(1-λcmax)tnifcmax>τttnotherwise]]>

其中，t_n是當(dāng)前模板內(nèi)容，t_n+1是更新的模板內(nèi)容；c_max是步驟（1）中確定的目標(biāo)與模板的最大匹配度；b_n是當(dāng)前跟蹤窗中的最佳匹配區(qū)；τ_t為閾值；λ＝0~0.3，為加權(quán)系數(shù)；

通過(guò)上述兩個(gè)步驟控制每一幀定位目標(biāo)。