[發明專利]一種基于圖表示和匹配的多目標跟蹤方法

在審

• 申請號: 201410377583.X
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104200488A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 檀結慶;鐘金琴;李瑩瑩;辜麗川
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.基于圖表示和匹配的多目標跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：?

(11)生成跟蹤目標可靠的短軌跡：輸入視頻序列，在連續的時間窗口進行目標檢測，對檢測出的響應進行特征描述，構造相鄰兩幀響應間相似度匹配矩陣，用雙閥值策略關聯相鄰幀中的響應目標，生成目標可靠的短軌跡；?

(12)為形成的目標短軌跡建立以圖為框架的空間運動模型和以顏色、局部二值差分為特征的外觀模型；?

(13)計算目標短軌跡間外觀特征和空間運動相似度；?

(14)用帶權二分圖匹配跟蹤目標：將相鄰時間窗口的軌跡作為二分圖的結點，軌跡間外觀特征和空間運動相似度的線性融合作為兩結點相連邊的權重，通過匈牙利算法實現二分圖匹配優化，邊權重最大的兩個結點進行關聯，形成跟蹤目標的長軌跡。?

2.根據權利要求1所述的多目標跟蹤方法，其特征在于，步驟(11)所述生成跟蹤目標可靠的短軌跡包括以下步驟：?

(21)用高斯混合模型檢測出每幀中的響應，對檢測出的響應用其大小、顏色和位置信息進行描述；?

(22)選取兩連續幀，建立兩幀間響應特征相似度匹配矩陣S，兩個響應間的相似度計算如下式：?

??(公式1)?

(23)采用如下的雙閥值策略，關聯兩幀間響應，生成短軌跡；?

??(公式2)?

公式2中R表示兩幀中所有檢測到的響應集合；?

以此類推，在給定的時間窗口內就生成了可靠的短軌跡。?

3.根據權利要求1所述的多目標跟蹤方法，其特征在于，步驟(12)所述為形成的目標短軌跡建立以圖為框架的空間運動模型和以顏色、局部二值差分為特征的外觀模型包括以下步驟：?

(31)使用無向圖建立空間運動模型:在兩個連續的時間窗口，建立一個無向圖G＝(V,E)，V表示圖結點的集合，E表示連接結點的邊的集合；通過結點中一對軌跡的運動速度和位置信息，計算每個結點的權重；通過兩結點的兩對軌跡的運動關系信息，計算邊的權重；?

(32)建立短軌跡的外觀模型：軌跡的外觀信息由HSV顏色直方圖和局部二值差分特征組成；通過兩種特征的線性融合，生成軌跡的外觀模型。?

4.根據權利要求3所述的多目標跟蹤方法，其特征在于，步驟(31)中所述計算空間運動模型圖中每個結點的權重包括以下步驟：?

(41)首先結點中兩軌跡基于速度差分的關系，定義為：?

??(公式3)?

公式3中表示T_j^k+1軌跡中響應在第幀中的位置，表示T_i^k軌跡中響應在第幀中的位置，δ_υ是設定的閥值，ε_υ是設定的很小的值；如果E_υ很小，表示兩目標在一起的可能性很小；?

(42)計算兩軌跡間位置差別，定義如下：?

??(公式4)?

??(公式5)?

公式4中表示軌跡T_i^k中的響應在時的運動速度，表示軌跡T_i^k中的響應在時的位置估計，表示所有估計位置和真實位置之差的期望值；?

(43)計算出結點的權重為：?

ω_v(V_ij)＝E_υ·E_P??(公式6)?