[發明專利]一種基于稀疏光流法的多角點跟蹤方法及裝置

有效

• 申請號: 201410441125.8
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN105374049B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 馮駕骎
• 申請（專利權）人: 浙江宇視科技有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/269;G06K9/46
• 代理公司: 33240 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 諸佩艷

1.一種基于稀疏光流法的多角點跟蹤方法，用于對待處理視頻圖像序列進行目標跟蹤，其特征在于，該方法包括：

結合參考視頻圖像中K個角點的鄰域窗口所有像素點的像素值，水平方向導數值以及垂直方向導數值，在當前待跟蹤視頻圖像的當前跟蹤窗口中基于稀疏光流法得到所述K個角點在待跟蹤視頻圖像中的偏移信息和當前位置；

判斷所述K個角點的偏移信息是否可信，如果全部角點的偏移信息都不可信，則以歷史偏移信息計算當前目標位置，否則，利用可信角點的偏移信息計算當前目標位置；

更新待跟蹤視頻圖像中的不可信角點，保存待跟蹤視頻圖像中更新后K個角點的鄰域窗口中所有像素點的像素值，水平方向導數值以及垂直方向導數值，將當前待跟蹤視頻圖像作為參考視頻圖像，轉入下一個待跟蹤視頻圖像進行目標跟蹤；

所述更新待跟蹤視頻圖像中的不可信角點，具體包括步驟：

對于待跟蹤視頻圖像中的不可信角點，根據當前目標位置設置角點搜索窗口，計算角點搜索窗口內所有像素鄰域窗口的自相關矩陣，并對每個像素計算自相關矩陣的最小特征值；

對角點搜索窗口內所有像素點依照最小特征值排序，輸出最小特征值最大的像素點作為當前更新后的角點；

其中，所述像素鄰域窗口的自相關矩陣計算公式如下：

其中A為鄰域窗口自相關矩陣，I_x為鄰域窗口內像素水平方向導數，I_y為鄰域窗口內像素垂直方向導數；

所述自相關矩陣的最小特征值計算公式如下：

E＝A₂₂+A₁₁-sqrt((A₁₁-A₂₂)×(A₁₁-A₂₂)+A₁₂×A₁₂)

其中，E為像素自相關矩陣的最小特征值，A₁₁,A₁₂,A₂₁,A₂₂為自相關矩陣的矩陣元素值。

2.根據權利要求1所述的多角點跟蹤方法，其特征在于，所述當前待跟蹤視頻圖像的當前跟蹤窗口通過如下步驟獲得：

如果當前待跟蹤視頻圖像是第一幀視頻圖像，則獲取目標位置，基于目標位置作矩形框作為當前跟蹤窗口；如果當前待跟蹤視頻圖像不是第一幀視頻圖像，則當前跟蹤窗口與參考視頻圖像的跟蹤窗口大小一致，當前跟蹤窗口的中心位置通過參考視頻圖像計算獲得的目標位置得到，如果沒有參考視頻圖像計算獲得的目標位置，則采用參考視頻圖像的跟蹤窗口位置作為當前跟蹤窗口位置；

所述K個角點通過如下方法獲得：如果當前待跟蹤視頻圖像是第一幀視頻圖像，則在當前跟蹤窗口內以目標位置為中心獲得角點搜索窗口，在角點搜索窗口內使用Harris方法計算角點搜索窗口內每個像素點的最小特征值，并按照最小特征值排列，從大到小選取K個像素點作為待跟蹤的角點；如果當前待跟蹤視頻圖像不是第一幀視頻圖像，則以參考視頻圖像中的K個角點為待跟蹤的角點。