[發明專利]一種基于視頻壓縮域的目標跟蹤技術

在審

• 申請號: 201810108524.0
• 申請日: 2018-02-03
• 公開（公告）號: CN108200432A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 王灝;張騰云
• 申請（專利權）人: 王灝;張騰云
• 主分類號: H04N19/176
• 分類號: H04N19/176;H04N19/172;H04N19/139;G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于視頻壓縮域的目標跟蹤技術。該技術與目標所在背景是否為動態或靜態無關。第一幀的目標識別區需要人為輸入，從第一幀的目標識別區出發建立后續解碼幀中目標像素塊強關聯區域，并忽略目標物體所在像素區域之外的其它像素塊，解碼幀中參照參考幀隊列中的目標所在像素區進行解碼的宏塊包含了目標在解碼幀中的像素塊，并形成運動矢量集合，分別存儲運動矢量集合和各個運動矢量對應的像素塊在圖像中的位置到計算緩沖區。通過中值法或Meanshift算法進一步優化目標物體矢量集合，去除在解碼時由于非目標像素塊參考參考隊列中目標像素塊而引起的噪聲運動矢量，并得到當前解碼幀中的目標識別區。建立目標候選區隊列，存入解碼幀的目標識別區的大小與位置，以保證完整找出后續解碼幀中的目標像素塊。本技術方案簡單、高效、精度高、適用范圍廣、計算量小，十分符合在嵌入式、機器人、多通路目標跟蹤等領域內使用。

技術領域

本發明涉及一種基于視頻壓縮域的目標跟蹤的技術。

背景技術

隨著物聯網的發展與普及，目標物體跟蹤技術作為其中一門關鍵技術，融合了圖像處理、模式識別、目標檢測、人工智能、自動控制等計算機領域的前沿技術，在軍事偵察、視頻監控、交通管理、醫療診斷、自主導航、氣象探測等領域發揮重要作用。

目標跟蹤屬于視頻與圖像處理范疇，常用的目標跟蹤技術主要建立在圖像原碼的基礎上，隨著視頻壓縮傳輸技術尤其是H.26x的發展，最近幾年，也有一些目標跟蹤技術建立在視頻壓縮領域。

一個完整的目標跟蹤信息鏈包括：圖像信息的感知或探測、預處理、壓縮、存儲、傳輸、復原、信息提取(融合、分離、增強等)、應用。

根據目標跟蹤算法所使用的階段可分為：

1、基于圖像原碼的目標跟蹤技術，在預處理階段或復原后階段進行目標跟蹤算法研究。

2、基于視頻壓縮域的目標跟蹤技術，在壓縮之后，復原之前進行目標跟蹤算法研究。

基于圖像原碼的目標跟蹤技術，如：OAB、IVT、MIL、CT、TCD、Struck等技術，優勢在于所使用的圖像信息最為全面，可以使用的數學工具眾多，得到的目標檢測追蹤效果良好。但缺點也十分明顯：

1、對于圖像原碼的處理致使數據處理量龐大，對硬件資源的要求較高。運行時所占用的計算資源高，對于處理高分辨率或多路視頻輸入時，計算資源就會變的捉襟見肘。

2、實時性較差，在圖像原碼的基礎上處理數據需要耗費大量的時間。

基于視頻壓縮域的目標跟蹤技術，如：一種基于H.264/AVC壓縮域的運動目標跟蹤的方法(CN104683802A)、Real-time moving object detection and segmentationinH.264video streams、Tracking ofextended size targets inH.264compressedvideousingtheprobabilistic data association filter、基于H.264壓縮與的運動目標檢測算法(電子科技2010年第23卷7 期)、基于H.264/AVC壓縮域的視頻運動目標檢測(國防科技大學張文琪碩士論文)等所提出的技術方案。優勢在于建立在視頻壓縮域，使用了在視頻壓縮時產生的有益信息，使得計算量大幅減小，對于硬件資源的需求相對于技術原碼的技術方案大幅下降，計算效率高。由梁久禎、徐永存；武智霞、王化、王沛；Krishna Reddy Konda、Yonas Teodros Tefera、 Nicola Conci、Francesco G.B.De Natale；Vimal Thilak、Charles D.Creusere；等人在專利及該領域內論文所提出的技術方案可知，利用視頻壓縮技術過程中產生的運動矢量、DCT系數、等有益信息，將圖像分為背景及運動物體兩個部分，技術方案著重于如何利用這些有益信息，檢測圖像背景與運動物體，并且盡可能準確的描述運動物體所在圖像坐標以及運動物體的輪廓。但目前的技術方案缺點也十分顯著：