[發明專利]一種視頻監控中的多目標跟蹤方法

有效

• 申請號: 201410497957.1
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104200495B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 楊豐瑞;竇紹賓;吳翠先;劉欣
• 申請（專利權）人: 重慶信科設計有限公司
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙)51217
• 代理人: 薛波

1.一種視頻監控中的多目標跟蹤方法，用相鄰幀差法檢測出運動目標，對檢測出的運動目標建立跟蹤目標模型，并構建目標模型的ASIFT特征向量；采用粒子濾波預測候選區域目標，并建立候選目標模型的ASIFT特征向量，對跟蹤目標特征向量與候選區域目標特征向量進行匹配，采用RANSAC算法對錯誤匹配進行剔除，更新目標模型，實現目標跟蹤，包括以下步驟:

步驟A：讀取視頻圖像初始幀，采用相鄰幀差法對視頻序列中的運動目標進行檢測；

讀取視頻圖像初始幀，對視頻中相鄰兩幀的圖像相應像素值進行差值計算，

D_k(x,y)＝|f_k(x,y)-f_k+1(x,y)|

Dk=0Dk<T01Dk≥T0]]>

其中，f_k(x,y)為當前幀的圖像，f_k+1(x,y)為當前幀圖像相鄰的下一幀圖像；D_k為兩幀圖像差的絕對值，D_k＝1為運動目標區域；其中T₀＝0.7；

步驟B：構建跟蹤目標模型的仿射-尺度不變特征轉換(Affine-SIFT,ASIFT)特征向量A；具體步驟為：

步驟B1，對運動目標區域進行仿射變換參數，在運動目標區域中，對緯度角θ采用等比數列采樣：1,a,a²...aⁿ，a>1，其中n＝5；對經度角進行等差采樣：0,b/t,...kb/t，其中b＝72°，t＝|1/cosθ|，k為滿足條件kb/t<180°的最后一個整數；

步驟B2,對運動目標區域進行仿射變換，利用得到的序列參數進行計算：I′(φ,t)=cosφ-sinφsinφcosφ·t001·I]]>

其中，I為運動目標區域，I‘為仿射變換后的運動目標區域；

步驟B3，對仿射模擬變換后的運動目標區域進行SIFT特征點檢測；

步驟B4、對運動目標區域的特征點進行向量描述，構建128維的ASIFT特征向量；

步驟B5、對ASIFT特征向量采用主成分量分析法(PCA)進行空間降維得到特征向量A；

步驟C，讀取下一幀圖像；

步驟D，采用粒子濾波法對步驟C中讀取的圖像預測候選區域目標,并構建候選目標模型的ASIFT特征向量B；具體步驟是：

D1，對運動目標區域，從t時刻的前一幀一組概率樣本中隨機選擇M個粒子樣本；

D2，對新采集到的M個粒子進行概率重新分布；

D3，對M個粒子根據RGB直方圖來計算直方圖的權重值，然后將M個粒子位置根據權重進行加權平均計算，得到跟蹤目標的候選區域；

D4，構建候選區域的ASIFT特征向量得到特征向量B；

步驟E：對運動目標區域特征向量A與候選區域的ASIFT特征向量B進行匹配；

步驟F：采用隨機樣本一致性RANSAC法進行剔除錯誤匹配；

步驟G：更新目標模型，返回步驟C，實現目標跟蹤。