[發明專利]一種基于camshift的目標跟蹤方法

有效

• 申請號: 201710618186.0
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107527370B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 李寶;秦華旺;趙玉鑫;金鈺;田杰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學;揚州奚仲科技有限公司
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/246
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 孟睿

1.一種基于camshift的目標跟蹤方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1，初始化搜索窗；

步驟2，計算搜索區域內的顏色概率分布圖，即反向投影圖；

步驟3，使用meanshift方法，獲得目標新的大小和位置，即新的窗口；

步驟4，在下一幀視頻圖像中用步驟3獲得的窗口作為新的搜索窗；

步驟3所述使用meanshift方法，獲得目標新的大小和位置的過程為：

(4.1)根據camshift方法獲得窗口win_mean和窗口win_cam；

(4.2)移動窗口win_cam使該窗口中心與窗口win_mean的中心重合得到窗口win_camNew，即窗口win_camNew的中心和窗口win_mean的中心相同，窗口win_camNew的大小和窗口win_cam大小相等；

(4.3)判斷窗口win_mean與窗口win_camNew兩者之間的關系，

若為包含關系，則計算待搜索區域內色度Hue圖像中與窗口win_mean相同區域的顏色直方圖hist_mean，計算待搜索區域內色度Hue圖像中與窗口win_camNew相同區域的顏色直方圖hist_camNew，并跳轉至步驟(4.4)；

若為相交關系，則得到相交區域窗口win_intersection，計算待搜索區域內色度Hue圖像中與窗口win_intersection相同區域的顏色直方圖hist_intersection，跳轉至步驟(4.6)；

(4.4)計算顏色直方圖hist_mean與顏色直方圖hist_camNew的差得到顏色直方圖hist_camsubmean或者顏色直方圖hist_meansubcam，若win_mean包含于win_camNew，則為顏色直方圖hist_camsubmean，反之則為顏色直方圖hist_meansubcam；

(4.5)根據步驟(4.4)所得到的顏色直方圖估計理想狀態下目標的大小，從而得到窗口win_estimation，并計算待搜索區域內色度Hue圖像中和窗口win_estimation相同區域的顏色直方圖hist_estimation；

(4.6)若窗口win_mean與窗口win_camNew兩者為包含關系，比較顏色直方圖hist_mean、hist_camNew以及hist_estimation，從中選擇最大值對應的窗口作為camshift方法運行的結果；若窗口win_mean和窗口win_camNew兩者為相交關系，比較顏色直方圖hist_mean、hist_camNew以及hist_intersection，從中選擇最大值對應的窗口作為camshift方法運行的結果。

2.根據權利要求1所述基于camshift的目標跟蹤方法，其特征在于，步驟1的具體步驟為：

(2.1)將搜索窗內的圖像轉換為HSV空間圖像；

(2.2)從所述HSV空間圖像中提取色度Hue分量；

(2.3)對色度Hue分量進行統計，建立色度Hue的顏色直方圖hist_target，具體為：將顏色空間均分為若干個顏色區間，每個區間成為直方圖的一個組bin，統計落在每一個組bin中的像素點的個數。

3.根據權利要求2所述基于camshift的目標跟蹤方法，其特征在于，步驟2所述計算搜索區域內的顏色概率分布圖的過程為：

(3.1)將待搜索區域內圖像轉換為HSV空間圖像；

(3.2)建立一個與待搜索區域同樣大小的單通道圖像用于保存得到的反向投影圖；

(3.3)獲取HSV空間圖像中每個像素點的色度Hue值，根據色度Hue值找到該值在顏色直方圖hist_target中所在的組bin，將反向投影圖中與HSV空間圖像相同位置處的值用該組bin對應的值替代，將該值歸一化到[0,255]之間得到反向投影圖。