[發明專利]跨攝像頭場景下指定行人在線跟蹤方法

有效

• 申請號: 201810076414.0
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108198200B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 余春艷;鐘詩俊
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明涉及一種跨攝像頭場景下指定行人在線跟蹤方法，通過在任一攝像頭視野區域內標定出感興趣的行人，根據獲得的基本信息創建并初始化跟蹤器；當指定行人離開當前攝像頭視野區域后，將行人狀態設置為掛起檢測，等待下一步行人數據關聯操作；當跟蹤視野區域內有新行人進入時，則將掛起狀態的行人和新目標行人進行通過關聯算法判斷是否屬于同一個行人；根據基于深度學習的數據關聯算法得到兩個目標行人的相似值，當相似值大于閾值，則更新對應的跟蹤器，進而得到感興趣目標行人在整個攝像頭網絡中的完整運動軌跡。本發明提出的一種跨攝像頭場景下指定行人在線跟蹤方法，提高了多攝像頭場景下非重疊視野區域目標跟蹤的實用性和準確度。

技術領域

本發明涉及智能安防領域，特別是一種跨攝像頭場景下指定行人在線跟蹤方法。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，人們對安全的需求與日俱增。因此，安防領域中的智能監控視頻的應用范圍在不斷的擴大，類似于行人跟蹤、檢索等相關視頻智能處理技術開始成為當前研究的熱點。其研究范疇從傳統技術只針對在單攝像頭應用場景開始延展到多攝像頭應用場景，研究對象從以前的只對單個行人發展到需要同時對多個行人進行處理。目前，單攝像頭下的行人跟蹤技術已經相對成熟，但多攝像頭，尤其是非重疊視野區域情形下由于盲區的存在使得目標的時空信息變得不再可靠，從而給不同時刻不同空間下不同攝像頭中同一目標的識別跟蹤和檢索造成了很大的困擾。所以，跨攝像頭行人跟蹤所需要解決的技術難點遠比單攝像頭場景下得復雜。因此，與之相關的一系列研究正在逐漸興起。

跨攝像頭行人跟蹤主要是以行人為研究對象，關注非重疊視野區域的多攝像頭多目標跟蹤問題。這一問題，目前常見的解決機制是分為兩個步驟：首先，使用檢測和跟蹤算法獲得目標在單攝像頭下得運行軌跡。其次，使用關聯算法將攝像頭間獨立的行人運行軌跡進行關聯整合，從而獲得每個目標完整的運動軌跡。上述機制的局限在于只能處理離線的數據，本質上適用于檢索場景，無法支持在線跟蹤。究其原因在于，目標行人離開當前攝像頭視域后，由于盲區的存在目標在進入下一攝像頭視域時，時空信息均缺失，增加了將目標行人從上一個攝像頭正確移交給下一個攝像頭的難度。這種機制還產生了副效應:使得跨攝像頭行人跟蹤的結果嚴重依賴單攝像頭下得行人跟蹤效果。

實現行人跨攝像頭在線跟蹤的關鍵在于將不同視域內的同一目標行人正確關聯。針對目前大部分跨攝像頭行人跟蹤算法中對于行人特征學習能力有限，并不能學習到較為魯棒的行人特征。因此，最終影響到了后面的行人相似性度量的精度，最終造成了并不理想的數據關聯結果。所以很難適應于跨攝像頭行人跟蹤的復雜環境。

盡管現有的跨攝像頭指定行人跟蹤相關的研究可以比較有效地解決一些對于離線數據的行人跟蹤，但是并不能滿足對于需要即時在線跟蹤的要求，并且也不能在未知行人進出區域的時候進行有效的跟蹤。

發明內容

本發明的目的在于提供一種跨攝像頭場景下指定行人在線跟蹤方法，以克服現有技術中存在的缺陷。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種跨攝像頭場景下指定行人在線跟蹤方法，，按照如下步驟實現：

步驟S1：記N個視野區域非重疊的攝像頭為C₁,C₂,...,C_N；在第k幀，記攝像機C_i捕捉到m個行人，為其中，表示捕捉到的目標行人的信息；在第k幀標定為感興趣目標行人，創建并初始化一跟蹤器，保存該目標行人的信息作為后期數據關聯的模板；

步驟S2：將單攝像頭視野區域劃分為外圍區域和內圍區域；當目標行人從當前單攝像頭視野外圍區域離開時，將該目標行人設置為掛起狀態，并等待進行下一步的數據關聯操作；

步驟S3：通過采用深度卷積孿生網絡在線提取新進入的目標行人的特征，對新進入的行人與等待關聯的目標行人進行相似性度量；將相似性值作為權值，建立帶權值匹配圖；對帶權值匹配圖求解最大權值匹配的解，獲取新進入的行人與等待關聯的目標行人間的數據關聯的解，進而實現對目標行人在線追蹤。