[發明專利]基于分片及多特征自適應融合的目標跟蹤方法

在審

• 申請號: 201610015123.1
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105654515A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 李文舉;姚建國
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種基于分片及多特征自適應融合的目標跟蹤方法，其特征在于，具體步驟 如下：

步驟S1：從視頻圖像的當前幀中選定一個區域作為跟蹤目標，并將跟蹤目標分 成多個目標模板片；

步驟S2：取視頻圖像的下一幀，并將該幀定義為當前幀；

步驟S3：從當前幀中選取多個候選區域，并按照跟蹤目標的分片方式，將每個 候選區域分成多個候選片，并且在每個候選區域中，各個候選片與各個目標模板片 一一對應；

步驟S4：對于每個候選區域，計算該候選區域中的每個候選片與對應目標模板 片之間的巴氏距離，并計算并將滿足b_i≤ω的候選片定義為遮擋片；

其中，n為候選區域中的候選片的數量，b_i為候選區域中的第i個候選片與第i 個目標模板片之間的巴氏距離，ω為預先設定的遮擋判斷閾值；

步驟S5：選取最大的候選區域作為選定區域，并對選定區域進行遮擋判斷；

如果有則判定選定區域未發生遮擋，則轉至步驟S6；

如果有則判定選定區域發生部分遮擋，則轉至步驟S7；

如果有則判定選定區域被完全遮擋，則轉至步驟S8；

其中，A₀為選定區域中的遮擋片的數量，A₁為選定區域中的候選片的總數；

步驟S6：對選定區域采用融合色度及邊緣信息的融合方法進行跟蹤，然后再轉 至步驟S2；

步驟S7：通過反向投影法得到當前幀的差分圖像，再對該差分圖像進行腐蝕、 膨脹處理，再判斷選定區域的遮擋類型；

如果有則判定選定區域的遮擋類型為自遮擋，則轉至步驟S71；

如果有則判定選定區域的遮擋類型為關聯性遮擋或非關聯性遮擋， 則轉至步驟S72；

其中，A_t為當前幀與前一幀疊加后的像素總數，B_t為當前幀的選定區域與前一 幀的選定區域疊加后的像素總數，T為預先設定的遮擋類型判斷閾值；

步驟S71：對選定區域采用融合顏色和角點特征的融合方法進行跟蹤，然后再 轉至步驟S2；

步驟S72：判斷遮擋物與跟蹤目標的速度、加速度是否一致，如果遮擋物與跟 蹤目標的速度、加速度一致，則判定選定區域的遮擋類型為關聯性遮擋，則轉至步 驟S721，反之則判定選定區域的遮擋類型為非關聯性遮擋，則轉至步驟S722；

步驟S721：對跟蹤目標的目標模板片進行更新，然后再轉至步驟S2；

跟蹤目標的目標模板片更新方法為：對于選定區域中的每一個候選片，如果有 b_i>X，則將第i個目標模板片替換為選定區域中的第i個候選片，b_i為選定區域中 的第i個候選片與第i個目標模板片之間的巴氏距離，X為預先設定的模板更新閾 值；

步驟S722：從選定區域的各個候選片中，選取與對應目標模板片之間的巴氏距 離最大的3個候選片作為有效片，并將該3個候選片的組合作為新的跟蹤目標，將 該3個候選片作為新的跟蹤目標的3個目標模板片，然后再轉至步驟S2；

步驟S8：取視頻圖像的后續第K幀，并將該幀定義為當前幀，并在當前幀中通 過坐標變換尋找各個目標模板片的最佳匹配區域，并選擇匹配度最高的一個最佳匹 配區域作為候選目標，如果候選目標與對應目標模板片之間的巴氏距離大于T_b，則 判定找到跟蹤目標，則將候選目標所在的位置設定為跟蹤目標的新位置，并轉至步 驟S2，反之則重復本步驟；

其中，T_b為預先設定的目標驗證閾值，K為預先設定的常數，K的取值為2～6。