[發(fā)明專利]一種基于光流的特征跟蹤方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310529938.8 | 申請日： | 2013-10-31 |
| 公開（公告）號： | CN104599286B | 公開（公告）日： | 2018-11-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉陽;張樂;陳敏杰;林福輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 展訊通信（天津）有限公司 |
| 主分類號： | G06T7/246 | 分類號： | G06T7/246 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 吳靖靚;駱蘇華 |
| 地址： | 300456 天津市塘沽*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 特征 跟蹤 方法 裝置 | ||
1.一種基于光流的特征跟蹤方法，其特征在于，包括：
獲取跟蹤窗口所含有的特征點；
基于稀疏光流算法對所述特征點進行跟蹤；
當跟蹤后的特征點位于預(yù)設(shè)區(qū)域之外時，對所述跟蹤后的特征點重新定位，所述預(yù)設(shè)區(qū)域為以中值特征點為中心的區(qū)域，所述中值特征點為所述跟蹤后的特征點中與其它所有跟蹤后的特征點的距離的和為最小的特征點；
所述預(yù)設(shè)區(qū)域為以中值特征點為中心、以跟蹤窗口的邊長值的二分之一長度為半徑的圓形區(qū)域；
所述對所述跟蹤后的特征點重新定位的過程包括：
通過公式N＝R×M+(1－R)×Nb對所述跟蹤后的特征點重新定位，其中，N為所述跟蹤后的特征點重新定位后的坐標值，R為更新系數(shù)，R的取值范圍為0～1之間的數(shù)值，M為所述中值特征點的坐標值，Nb為所述跟蹤后的特征點重新定位前的坐標值。
2.如權(quán)利要求1所述的基于光流的特征跟蹤方法，其特征在于，所述獲取跟蹤窗口所含有的特征點的過程包括：
通過下述公式獲取圖像的跟蹤窗口內(nèi)的所有像素點的自相關(guān)矩陣：
其中，M(x,y)表示坐標為(x,y)的像素點的自相關(guān)矩陣，i，j為跟蹤窗口內(nèi)的像素點分別在X方向和Y方向上的索引值，wi,j為在X方向上的索引值為i、在Y方向上的索引值為j處的像素點的權(quán)重值，K為所述跟蹤窗口的二分之一寬度值，Ix和Iy分別是X方向索引值為i、在Y方向上的索引值為j處的像素點在X方向上偏導數(shù)值和在Y方向上的偏導數(shù)值；
基于所述像素點的自相關(guān)矩陣，獲取所述像素點的自相關(guān)矩陣的最大特征值和最小特征值；
當λ(min)>A×λ(max)時，確定所述像素點為跟蹤窗口所含有的特征點，其中λ(max)為所述像素點的自相關(guān)矩陣的最大特征值，λ(min)為所述像素點的自相關(guān)矩陣的最小特征值，A為特征閾值。
3.如權(quán)利要求2所述的基于光流的特征跟蹤方法，其特征在于，所述特征閾值的取值為0.001～0.01。
4.如權(quán)利要求1所述的基于光流的特征跟蹤方法，其特征在于，還包括：在獲取跟蹤窗口所含有的特征點之后，基于稀疏光流算法對所述特征點進行跟蹤之前，對所述特征點進行光照補償。
5.如權(quán)利要求4所述的基于光流的特征跟蹤方法，其特征在于，所述對所述特征點進行光照補償包括：
基于公式Jn＝λ×J+δ對所述跟蹤窗口所含有的特征點進行光照補償，其中，λ是所述特征點的亮度的增益系數(shù)，δ是所述特征點的亮度的偏置系數(shù)，J為所述特征點補償前的亮度值，Jn為所述特征點補償后的亮度值。
6.如權(quán)利要求1所述的基于光流的特征跟蹤方法，其特征在于，所述稀疏光流算法為圖像金字塔光流算法。
7.如權(quán)利要求1所述的基于光流的特征跟蹤方法，其特征在于，還包括：在對所述跟蹤后的特征點重新定位后，基于所述跟蹤窗口內(nèi)的特征點的跟蹤結(jié)果對用戶的手勢進行識別。
8.一種基于光流的特征跟蹤裝置，其特征在于，包括：
獲取單元，適于獲取跟蹤窗口所含有的特征點；
跟蹤單元，適于基于稀疏光流算法對所述特征點進行跟蹤；
重新定位單元，適于當跟蹤后的特征點位于預(yù)設(shè)區(qū)域之外時，對所述跟蹤后的特征點重新定位，所述預(yù)設(shè)區(qū)域為以中值特征點為中心的區(qū)域，所述中值特征點為所述跟蹤后的特征點中與其它所有跟蹤后的特征點的距離的和為最小的特征點，所述預(yù)設(shè)區(qū)域為以中值特征點為中心、以跟蹤窗口的邊長值的二分之一長度為半徑的圓形區(qū)域；
所述重新定位單元通過公式N＝R×M+(1－R)×Nb對所述跟蹤后的特征點重新定位，其中，N為所述跟蹤后的特征點重新定位后的坐標值，R為更新系數(shù)，R的取值范圍為0～1之間的數(shù)值，M為所述中值特征點的坐標值，Nb為所述跟蹤后的特征點重新定位前的坐標值。
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