[發(fā)明專利]基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)跟蹤方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710375095.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN108932731B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周曦;李遠(yuǎn)錢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海云從企業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/292
• 分類號(hào): G06T7/292;G06T7/246
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李琦

1.一種基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，包括：

基于訓(xùn)練集內(nèi)圖像的先驗(yàn)信息，根據(jù)圖像中目標(biāo)框與擾動(dòng)框之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到目標(biāo)模型，其中，獲取所述目標(biāo)模型中擾動(dòng)框集合與偏移集合之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述擾動(dòng)框集合為訓(xùn)練集內(nèi)以擾動(dòng)方式模擬目標(biāo)位置的大小和位置的圖像塊集合，所述偏移集合為訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像以擾動(dòng)框?yàn)槟繕?biāo)初始位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)偏移量所構(gòu)成的集合；

采用所述目標(biāo)模型加載視頻得到每幀圖像；

預(yù)估當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)位置，將其前一幀圖像的目標(biāo)位置設(shè)為當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)初始位置，以所述目標(biāo)初始位置為初始點(diǎn)迭代計(jì)算當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，所述獲取所述目標(biāo)模型中擾動(dòng)框集合與偏移集合之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的步驟，包括：

采集訓(xùn)練集中每幀圖像在各種場(chǎng)景和姿態(tài)下的先驗(yàn)信息，標(biāo)定每幀圖像的目標(biāo)位置；

擾動(dòng)處理訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像目標(biāo)位置的大小和位置，得到對(duì)應(yīng)的模擬的目標(biāo)初始位置；

根據(jù)訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像的目標(biāo)位置和目標(biāo)初始位置，計(jì)算目標(biāo)初始位置集合與偏移集合之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，所述根據(jù)訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像的目標(biāo)位置和目標(biāo)初始位置，計(jì)算目標(biāo)初始位置集合與偏移集合之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的步驟，包括：

計(jì)算訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像的目標(biāo)偏移量，提取每幀圖像的特征，將每幀圖像的目標(biāo)偏移量與特征對(duì)應(yīng)組合為迭代訓(xùn)練集；

所述迭代訓(xùn)練集以線性回歸訓(xùn)練為基礎(chǔ)，迭代計(jì)算目標(biāo)模型的特征映射函數(shù)；

根據(jù)訓(xùn)練集內(nèi)特征映射函數(shù)得到目標(biāo)偏移量與目標(biāo)初始位置的關(guān)系：

ΔB^j＝WjFj(I,B^j-1) (2)

式(1)中Bⁱ為第i幀圖像的目標(biāo)位置，B⁰為第i幀圖像的初始位置，ΔB^j為第i幀圖像在j次迭代的目標(biāo)偏移量，式(2)中Wj為j次迭代的線性回歸矩陣，F(xiàn)為特征映射函數(shù)，F(xiàn)j(I,B^j-1)為j次迭代的圖像I在位置B^j-1提取的特征；所述特征為方向梯度直方圖特征、深度學(xué)習(xí)特征、尺度不變換特征中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，所述預(yù)估當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)位置，將其前一幀圖像的目標(biāo)位置設(shè)為當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)初始位置，以所述目標(biāo)初始位置為初始點(diǎn)迭代計(jì)算當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)位置的步驟，包括：

以當(dāng)前幀獲取的圖像I_t，將其上一幀圖像目標(biāo)框所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置B_t-1設(shè)為當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)初始位置將所述目標(biāo)初始位置輸入目標(biāo)模型計(jì)算當(dāng)前幀圖像所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置。

5.一種基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模型訓(xùn)練模塊，用于基于訓(xùn)練集內(nèi)圖像的先驗(yàn)信息，根據(jù)圖像中目標(biāo)框與擾動(dòng)框之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到目標(biāo)模型，其中，獲取所述目標(biāo)模型中擾動(dòng)框集合與偏移集合之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述擾動(dòng)框集合為訓(xùn)練集內(nèi)以擾動(dòng)方式模擬目標(biāo)位置的大小和位置的圖像塊集合，所述偏移集合為訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像以擾動(dòng)框?yàn)槟繕?biāo)初始位置到目標(biāo)位置之間的目標(biāo)偏移量所構(gòu)成的集合；

加載模塊，用于采用所述目標(biāo)模型加載視頻得到每幀圖像；

估算模塊，用于預(yù)估當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)位置，將其前一幀圖像的目標(biāo)位置設(shè)為當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)初始位置，以所述目標(biāo)初始位置為初始點(diǎn)迭代計(jì)算當(dāng)前幀圖像的目標(biāo)位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于先驗(yàn)信息的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述模型訓(xùn)練模塊包括：

標(biāo)注單元，用于采集訓(xùn)練集中每幀圖像在各種場(chǎng)景和姿態(tài)下的先驗(yàn)信息，標(biāo)定每幀圖像的目標(biāo)位置；

擾動(dòng)單元，用于擾動(dòng)處理訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像目標(biāo)位置的大小和位置，得到對(duì)應(yīng)的模擬的目標(biāo)初始位置；

計(jì)算單元，用于根根據(jù)訓(xùn)練集內(nèi)每幀圖像的目標(biāo)位置和目標(biāo)初始位置，計(jì)算目標(biāo)初始位置集合與偏移集合之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。