[發(fā)明專利]一種基于meanshift的目標(biāo)跟蹤方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710434697.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107392936B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈振權(quán);舒?zhèn)テ?/a>;曹后平;田野;劉曉華;黃盛鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東光陣光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/246
• 分類號(hào): G06T7/246;G06K9/00
• 代理公司: 東莞市興邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44389
• 代理人: 蔡喜玉

1.一種基于meanshift的目標(biāo)跟蹤方法，通過(guò)攝像工具，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行視頻拍攝，得到目標(biāo)的視頻序列圖像，其特征在于，所述目標(biāo)跟蹤方法包括以下步驟：

步驟1，目標(biāo)圖像初始化，選定包含被跟蹤目標(biāo)矩形A₁的初始位置；

步驟2，記第n幀圖像的目標(biāo)矩形A_n，對(duì)目標(biāo)矩形的所有像素進(jìn)行背景判斷，如果判為背景，則指示函數(shù)BI_n(x)記為1，否則為0；

步驟3，在指示函數(shù)BI_n(x)記為0時(shí)，對(duì)第n幀圖像的目標(biāo)矩形A_n，利用指示函數(shù)BI_n(x)信息，計(jì)算目標(biāo)矩形的概率密度q_u；

步驟4，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在第n+1幀的候選目標(biāo)區(qū)域，用第n幀圖像的目標(biāo)矩形位置y₀計(jì)算候選目標(biāo)區(qū)域的概率密度p_u；

步驟5，計(jì)算候選目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)像素的權(quán)重ω_i；

步驟6，計(jì)算候選目標(biāo)區(qū)域的新位置y_new；

步驟7，如果||y₀-y_new||＜ε或者迭代次數(shù)大于閾值，則停止迭代；否則令y₀＝y(tǒng)_new并轉(zhuǎn)向步驟4，繼續(xù)迭代計(jì)算直到滿足終止條件的候選目標(biāo)位置；

所述步驟2中，記第n幀圖像的目標(biāo)矩形A_n，對(duì)目標(biāo)矩形的所有像素進(jìn)行背景判斷，如果判為背景，則指示函數(shù)BI_n(x)記為1，否則為0，具體包括以下步驟：

步驟21，判斷目標(biāo)矩形A_n中邊緣部分的像素，記目標(biāo)矩形A_n大小為w×d，目標(biāo)矩形A_n的4個(gè)邊緣為需要判斷的像素區(qū)域，邊緣的寬度h，邊緣位置1、2、3、4為順時(shí)針排列，邊緣位置1位于目標(biāo)矩形A_n正上方；

目標(biāo)矩形A_n中心位置的像素默認(rèn)屬于目標(biāo)，也即中心像素的指示函數(shù)BI_n(x)直接設(shè)置為0；

步驟22，從目標(biāo)矩形A_n左上角的頂點(diǎn)A開(kāi)始，選擇以A為左頂點(diǎn)，大小為3×3的矩形a，該矩陣包括9個(gè)像素，用高斯模型對(duì)這9個(gè)像素的灰度分布進(jìn)行擬合，計(jì)算均值μ和方差σ²：

其中g(shù)ray(x)表示像素的灰度值；

對(duì)位于邊緣位置1和邊緣位置4里面所有的像素通過(guò)計(jì)算屬于高斯模型的概率來(lái)判斷是否屬于背景，公式如下：

其中f(x)表示像素(x)屬于高斯模型的概率，指示函數(shù)BI_n(x)用如下公式計(jì)算：

對(duì)邊緣位置1和邊緣位置4里面所有的像素進(jìn)行判定，獲得對(duì)應(yīng)的指示函數(shù)BI_n(x)；

步驟23，與步驟22同理，從目標(biāo)矩形A_n右上角的頂點(diǎn)B出發(fā)，判斷邊緣位置1和邊緣位置2里面所有的像素，若邊緣位置1中的某一像素在步驟22中已判斷為背景時(shí)，此步驟省略該像素的判斷；

步驟24，與步驟22同理，從目標(biāo)矩形A_n右下角的頂點(diǎn)D出發(fā)，判斷邊緣位置2和邊緣位置3的像素，若邊緣位置2中的某一像素在步驟23中已判斷為背景時(shí)，此步驟省略該像素的判斷；

步驟25，與步驟22同理，從目標(biāo)矩形A_n左下角的頂點(diǎn)C出發(fā)，判斷邊緣位置3和邊緣位置4的像素，若邊緣位置3中的某一像素在步驟24中已判斷為背景時(shí)，此步驟省略該像素的判斷；

由此，目標(biāo)矩形A_n中所有像素的指示函數(shù)BI_n(x)均計(jì)算獲得。