[發明專利]面向工業現場的多目標視頻跟蹤方法

在審

• 申請號: 201410523496.0
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104268902A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 郝立;李士進;練海晨;華聚良
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

1.面向工業現場的多目標視頻跟蹤方法，對軌道上的多目標進行跟蹤；其特征在于：該方法是一種融合了背景建模和運動信息的Camshift方法，首先根據跟蹤目標獲得目標顏色概率密度圖像；然后根據背景建模獲得的運動區域圖像對目標顏色概率密度圖像進行濾波處理；在Camshift每次迭代過程中，引入運動方向信息，通過加權融合獲得最優匹配位置；在多目標跟蹤過程中，將當前幀中已完成搜索的跟蹤目標在目標顏色概率密度圖像中濾除，減少對其它目標的干擾。

2.根據權利要求1所述的面向工業現場的多目標視頻跟蹤方法，其特征在于：在視頻監測區域，當檢測到多個目標時，按照目標進入軌道的順序將目標依次命名為TAG1、TAG2、TAG3、…、TAGi、…，對TAGi進行目標跟蹤，具體包括如下步驟：

(1)根據當前目標的目標特征直方圖，計算當前幀的目標顏色概率密度圖像，進入步驟(2)；

(2)將當前幀的目標顏色概率密度圖像與背景建模獲得的運動區域圖像進行對比，將非運動區域所對應的概率密度值置為零；同時，將前幀的目標顏色概率密度圖像中，已經跟蹤成功的目標區域所對應的概率密度值置為零；得到當前幀新的目標顏色概率密度圖像I(x,y)，根據當前幀新的目標顏色概率密度圖像I(x,y)獲取候選目標區域，計算候選目標區域的中心坐標為(x₀,y₀)，進入步驟(3)；

(3)計算候選目標區域的零階矩M₀₀及關于x₀,y₀的一階矩M₁₀和M₀₁：

M00=ΣxΣyI(x,y)]]>

M10=ΣxΣyxI(x,y)]]>

M01=ΣxΣyyI(x,y)]]>

進入步驟(4)；

(4)根據零階矩M₀₀以及一階矩M₁₀和M₀₁計算目標在候選目標區域中的當前位置(x₁,y₁)：

x1=M10M00]]>

y1=M01M00]]>

進入步驟(5)；

(5)將當前位置(x₁,y₁)記錄到數組Point[]中，計算以(x₁,y₁)為中心的候選目標區域與參考模板之間的相似度，并將計算出的相似度記錄到數組initial_sim[]中，進入步驟(6)；

(6)相比于以(x₀,y₀)為中心的候選目標區域，若以當前位置(x₁,y₁)為中心的候選目標區域與參考模板之間的相似度降低，則進行如下賦值：得到新的當前位置(x₁,y₁)，進入步驟(7)；否則迭代結束，進入步驟(8)；

(7)若移動步長則迭代結束，進入步驟(8)；否則x₀←x₁,y₀←y₁，返回步驟(3)；

(8)將當前目標在當前幀中的當前位置(x₁,y₁)記為a₀，將目標在前一幀中的位置記為a₁，計算當前目標的運動方向向量進入步驟(9)；

(9)將數組Point[]中保存的坐標分別與目標在前一幀中的位置a₁相減，計算位移方向向量，依次為n為迭代次數；將分別為與計算余弦量，保存為cos₁,cos₂,...cos_n，進入步驟(10)；

(10)將cos_i與所對應位置的候選區域的相似度initial_sim[i]相乘，結果保存到數組fused_sim[i]中，進入步驟(11)；

(11)將fused_sim[i]中最大的值所對應的位置作為當前目標的在當前幀中的跟蹤結果，并將該位置作為當前目標在下一幀中的參考模板，進入步驟(12)；

(12)判斷當前幀中的所有目標是否都跟蹤結束：如果沒有，返回步驟(1)，對下一個目標進行跟蹤；否則，結束。

3.根據權利要求1所述的面向工業現場的多目標視頻跟蹤方法，其特征在于：通過背景建模獲得的運動區域圖像，采用的方法為背景差法，使用HSV顏色模型的H分量值作為像素值。