[發明專利]基于視覺注意和均值漂移的目標檢測與跟蹤方法

有效

• 申請號: 201410017122.1
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103745203B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 劉磊;夏琪;周亞運;孔祥宇;岳超;李賀
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/60
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種基于視覺注意和均值漂移的目標檢測與跟蹤方法，其特征在于步驟如下：

（1）利用攝像頭采集場景圖像；

（2）判斷當前圖像是否為第一幀圖像；如果是則執行步驟（4），否則執行步驟（3）；

（3）判斷上一幀圖像是否有跟蹤窗口返回；如果有則執行步驟（14），否則執行步驟（4）；

（4）將步驟（1）采集到的圖像進行高斯金字塔分解，產生8個不同分辨率的子圖像；

（5）分別提取原圖像及8層子圖像的顏色、亮度、方向等特征圖像；

（6）使用中央周邊差算子和非線性歸一化操作處理各特征圖像；

（7）將步驟（6）處理后的各特征圖線性組合生成各特征顯著圖，再生成總顯著圖；

（8）經勝者全贏和禁止返回機制得到顯著區域；

（9）二值化顯著區域；

（10）判斷是否存在目標；如果存在則執行步驟（11），否則執行步驟（1）；

（11）提取運動目標；

（12）將提取的運動目標作為跟蹤目標并建立跟蹤窗口；

（13）計算核函數跟蹤窗口的灰度值概率分布并返回跟蹤窗口作為下一幀圖像的搜索窗口；返回步驟（1）；

（14）計算搜索窗口的灰度值概率分布；

（15）計算搜索窗口的質心，并移動搜索窗口到質心，判斷迭代次數是否達到20次；如果是則停止計算，返回步驟（1），并置下一幀圖像為第一幀圖像，否則執行步驟（16）；

（16）判斷移動距離是否大于預先設置的固定閾值，如果是則返回步驟（14），否則執行步驟（17）；

（17）將步驟（16）所得到的的最佳匹配區域作為下一幀的跟蹤目標區域，并將其對應的權值矩陣作為下一幀跟蹤目標的權值矩陣，返回步驟（1）。

2.根據權利要求1所述的基于視覺注意和均值漂移的目標檢測與跟蹤方法，其特征在于，步驟（4）所述的高斯金字塔分解的步驟為：

4.1根據高斯模板的如下性質：

1）可分離性：w(m,n)＝w(m)w(n)

2）對稱性：w(m)＝w(-m)

3）歸一化性：Σm=-22w(m)=1,]]>Σn=-22w(n)=1]]>

得到如下所示的5×5的高斯模板w(m,n),m和n分別表示高斯模板的第m行和第n列：

w5=12561464141624164624362464162416414641]]>

4.2采用5×5的高斯模板對圖像進行高斯金字塔分解，分解成9層，初始圖像為第一層；對一幅二維數字圖像I(i,j)，設δ為金字塔的層數，則由金字塔結構的第δ-1層計算第δ層的公式為：

Iδ(i,j)=Σm=-Nm=NΣn=-Nn=Nw(m,n)Iδ-1(2i+m,2j+n)---(1)]]>

其中w＝(m,n)表示高斯模板，N表示核函數的總行數或總列數。