[發(fā)明專利]一種在線視頻目標(biāo)跟蹤方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310390529.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103440668A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛仕明;文輝;陳水仙;秦偉俊;孫利民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所
• 主分類號(hào): G06T7/20
• 分類號(hào): G06T7/20;H04N7/18
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種在線視頻目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取在線視頻中的起始幀圖像，提取圖像特征，根據(jù)圖像特征建立初始背景模型；

步驟2：獲取下一幀圖像，同時(shí)轉(zhuǎn)入步驟3和步驟4；

步驟3：將初始背景模型的圖像特征與下一幀圖像的圖像特征進(jìn)行對(duì)比，得到對(duì)比結(jié)果，根據(jù)對(duì)比結(jié)果更新初始背景模型；

步驟4：獲取下一幀圖像中的前景圖像，在前景圖像中提取前景目標(biāo)；

步驟5：利用在線學(xué)習(xí)方法獲得前景目標(biāo)的目標(biāo)特征，根據(jù)目標(biāo)特征在下一幀圖像中對(duì)前景目標(biāo)進(jìn)行定位，得到前景目標(biāo)的位置信息；

步驟6：根據(jù)前景目標(biāo)的位置信息在下一幀圖像中對(duì)前景目標(biāo)的位置進(jìn)行標(biāo)記，將標(biāo)記后的下一幀圖像輸出；

步驟7：重復(fù)執(zhí)行步驟2至步驟6，直至在線視頻輸入完畢，組合所有輸出的下一幀圖像，得到前景目標(biāo)的運(yùn)行軌跡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線視頻目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述在線學(xué)習(xí)方法具體為采用Boosting學(xué)習(xí)算法和流形學(xué)習(xí)方法分別獲取前景目標(biāo)的目標(biāo)特征，分別得到第一特征和第二特征，采用加權(quán)系數(shù)的方式整合第一特征和第二特征，得到最終的目標(biāo)特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線視頻目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述圖像特征包括紋理特征。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線視頻目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于：所述步驟3進(jìn)一步包括：

步驟3.1：將初始背景模型的紋理特征與下一幀圖像的紋理特征進(jìn)行匹配計(jì)算；

步驟3.2：如果初始背景模型的圖像特征與下一幀圖像的圖像特征匹配，將匹配部分的像素點(diǎn)標(biāo)記為背景，轉(zhuǎn)入步驟3.3，否則，將不匹配部分的像素點(diǎn)標(biāo)記為前景，轉(zhuǎn)入步驟3.3；

步驟3.3：根據(jù)標(biāo)記的前景和背景更新初始背景模型，轉(zhuǎn)入步驟3.1。

5.一種在線視頻目標(biāo)跟蹤裝置，其特征在于：包括背景建模單元（1），目標(biāo)提取單元（2），目標(biāo)特征在線學(xué)習(xí)單元（3），目標(biāo)定位單元（4）和序列標(biāo)記單元（5）；

所述背景建模單元（1），用于獲取在線視頻中的起始幀圖像，提取圖像特征，根據(jù)圖像特征建立初始背景模型，獲取下一幀圖像，將初始背景模型的圖像特征與下一幀圖像的圖像特征進(jìn)行對(duì)比，得到對(duì)比結(jié)果，根據(jù)對(duì)比結(jié)果更新初始背景模型，將下一幀圖像的信息發(fā)送給目標(biāo)提取單元（2）；

所述目標(biāo)提取單元（2），用于獲取下一幀圖像中的前景圖像，在前景圖像中提取前景目標(biāo)，將前景目標(biāo)的信息發(fā)送給目標(biāo)特征在線學(xué)習(xí)單元（3）；

所述目標(biāo)特征在線學(xué)習(xí)單元（3），用于接收前景目標(biāo)的信息，利用在線學(xué)習(xí)方法獲得前景目標(biāo)的目標(biāo)特征，將目標(biāo)特征的信息發(fā)送給目標(biāo)定位單元（4）；

所述目標(biāo)定位單元（4），用于接收目標(biāo)特征的信息，根據(jù)目標(biāo)特征在下一幀圖像中對(duì)前景目標(biāo)進(jìn)行定位，得到前景目標(biāo)的位置信息，將前景目標(biāo)的位置信息發(fā)送給序列標(biāo)記單元（5）；

所述序列標(biāo)記單元（5），用于根據(jù)前景目標(biāo)的位置信息在下一幀圖像中對(duì)前景目標(biāo)的位置進(jìn)行標(biāo)記，將標(biāo)記后的下一幀圖像輸出，重復(fù)執(zhí)行目標(biāo)提取單元（2）、目標(biāo)特征在線學(xué)習(xí)單元（3）和目標(biāo)定位單元（4），直至在線視頻輸入完畢，組合所有輸出的下一幀圖像，得到前景目標(biāo)的運(yùn)行軌跡。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線視頻目標(biāo)跟蹤裝置，其特征在于：所述目標(biāo)特征在線學(xué)習(xí)單元（3）包括Boosting特征學(xué)習(xí)單元（3-1），流形特征學(xué)習(xí)單元（3-2）和加權(quán)綜合單元（3-3）；

所述Boosting特征學(xué)習(xí)單元（3-1），用于采用Boosting學(xué)習(xí)算法獲取前景目標(biāo)的目標(biāo)特征，得到第一特征，將第一特征發(fā)送給加權(quán)綜合單元（3-3）；

所述流形特征學(xué)習(xí)單元（3-2），用于采用流形學(xué)習(xí)方法獲取前景目標(biāo)的目標(biāo)特征，得到第二特征，將第二特征發(fā)送給加權(quán)綜合單元（3-3）；

所述加權(quán)綜合單元（3-3），用于接收第一特征和第二特征，采用加權(quán)系數(shù)的方式整合第一特征和第二特征，得到最終的目標(biāo)特征。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線視頻目標(biāo)跟蹤裝置，其特征在于：所述圖像特征包括紋理特征。