[發(fā)明專利]一種行人多目標跟蹤方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710367946.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107316317A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田強;徐鵬飛;夏晨陽;趙瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市深網(wǎng)視界科技有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標事務(wù)所(普通合伙)44288
• 代理人: 石伍軍,張鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻跟蹤技術(shù)，尤其涉及行人多目標跟蹤方法和裝置。

背景技術(shù)

目前，行人多目標跟蹤技術(shù)越來越受到學術(shù)界和商業(yè)界的關(guān)注。行人多目標跟蹤作為一項重要的基礎(chǔ)性技術(shù)，通常在安防監(jiān)控、客流統(tǒng)計等諸多應(yīng)用場景下有著極為重要的價值。行人多目標跟蹤技術(shù)旨在通過計算機視覺技術(shù)在監(jiān)控視頻場景中得到每個目標從出現(xiàn)在視野中到從視野中消失的完整運動軌跡。由于不同監(jiān)控場景下行人存在遮擋、運動模式復雜等差異大的問題，行人多目標跟蹤一直是圖像識別中難度較大的領(lǐng)域(技術(shù))。

多目標跟蹤研究中的一個重要處理過程是數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(Data Association)。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分為基于在線(online)的和基于離線(offline)的方法。基于離線的方法，是在得到一個時間段的檢測信息后，再根據(jù)一些最優(yōu)化的策略得到這段時間內(nèi)各個目標的運動軌跡，但是這種方法不能在當前幀輸出各目標軌跡，從而不適用于安防等需要實時性比較強的應(yīng)用場景中。而基于在線的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法在得到當前視頻幀之后輸出當前視頻幀中所有被跟蹤目標的運動軌跡(位置)，并在之后不會修改之前得到的運動軌跡，雖然不會產(chǎn)生時延，但因為該方法缺少跟蹤對象“未來”的運動信息，往往會出現(xiàn)匹配錯誤的情況，造成跟蹤軌跡不連續(xù)、跟蹤軌跡發(fā)生交換等。而現(xiàn)有基于在線的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法也多是從表觀特征的相似性來度量，沒有考慮到軌跡自身的語義信息。

基于深度學習的行人檢測方法，相比傳統(tǒng)的行人檢測方法，提高了目標檢測的精確度。使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取到的行人表觀特征，相比傳統(tǒng)方法手工設(shè)計出的表觀特征也具有更強的表達能力和更好的魯棒性。而上述兩方面的進展并未被應(yīng)用在行人多目標跟蹤方法中。

CN106097391A公布了一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別輔助的多目標跟蹤方法，該方法中使用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于在目標消失再現(xiàn)后，進行軌跡的恢復，可以改善長距離跟蹤效果，具體來說就是首先使用距離度量進行目標之間的關(guān)聯(lián)，將沒有分配到跟蹤對象的檢測目標通過識別網(wǎng)絡(luò)，識別出與其對應(yīng)的跟蹤對象，從而可以在目標消失后重新恢復跟蹤。但是這種方法對表觀特征比較依賴，并沒有充分使用跟蹤對象的運動和位置信息，另外該方法輸出的軌跡不能夠連續(xù)。

綜上，現(xiàn)有視頻監(jiān)控場景下對多個行人目標的跟蹤通常存在的跟蹤丟失、跟蹤軌跡發(fā)生交換、跟蹤軌跡不連續(xù)、跟蹤漂移、無法較好的處理短時間遮擋和長時間遮擋等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種行人多目標跟蹤方法，其能解決現(xiàn)有視頻監(jiān)控場景下對多個行人目標的跟蹤通常存在的跟蹤丟失、跟蹤軌跡發(fā)生交換、跟蹤軌跡不連續(xù)、跟蹤漂移、無法較好的處理短時間遮擋和長時間遮擋的問題。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種行人多目標跟蹤裝置，其能解決現(xiàn)有視頻監(jiān)控場景下對多個行人目標的跟蹤通常存在的跟蹤丟失、跟蹤軌跡發(fā)生交換、跟蹤軌跡不連續(xù)、跟蹤漂移、無法較好的處理短時間遮擋和長時間遮擋的問題。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種行人多目標跟蹤裝置，其能解決現(xiàn)有視頻監(jiān)控場景下對多個行人目標的跟蹤通常存在的跟蹤丟失、跟蹤軌跡發(fā)生交換、跟蹤軌跡不連續(xù)、跟蹤漂移、無法較好的處理短時間遮擋和長時間遮擋的問題。

本發(fā)明的目的之一采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種行人多目標跟蹤方法，包括以下步驟：

根據(jù)丟失對象的位置信息擴大檢測范圍，并根據(jù)所述丟失對象的表觀特征在擴大后的所述檢測范圍內(nèi)檢測重現(xiàn)對象；

若未檢測到所述重現(xiàn)對象，則將所述丟失對象歸為失蹤對象；

檢測新生對象，判斷所述新生對象是否符合恢復條件；

若所述新生對象符合所述恢復條件，則將所述新生對象加入到所述失蹤對象的跟蹤軌跡。

進一步地，所述根據(jù)丟失對象的位置信息擴大檢測范圍，并根據(jù)所述丟失對象的表觀特征在擴大后的所述檢測范圍內(nèi)檢測重現(xiàn)對象之后，還包括以下步驟：

若檢測到所述重現(xiàn)對象，則將所述重現(xiàn)對象加入到所述重現(xiàn)對象的跟蹤軌跡。

進一步地，所述根據(jù)丟失對象的位置信息擴大檢測范圍，并根據(jù)所述丟失對象的表觀特征在擴大后的所述檢測范圍內(nèi)檢測重現(xiàn)對象之前，還包括以下步驟：

將優(yōu)質(zhì)對象加入到所述優(yōu)質(zhì)對象的跟蹤軌跡，所述優(yōu)質(zhì)對象為跟蹤質(zhì)量符合預設(shè)條件的所述跟蹤對象；

將遮擋對象加入到所述遮擋對象的跟蹤軌跡，所述遮擋對象為符合遮擋條件的跟蹤對象。

進一步地，所述根據(jù)丟失對象的位置信息擴大檢測范圍，具體為：

所述檢測范圍隨所述丟失對象丟失時間的增大而增大，且所述檢測范圍不超過上限值。