[發(fā)明專利]視頻目標(biāo)跟蹤方法、裝置和實(shí)現(xiàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810249416.5
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108470354B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周浩;高赟;張晉;袁國武;普園媛;杜欣悅
• 申請（專利權(quán)）人: 云南大學(xué)
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭新娟

本發(fā)明提供了一種視頻目標(biāo)跟蹤方法、裝置和實(shí)現(xiàn)裝置；該方法包括：在設(shè)定的圖像范圍內(nèi)，檢測當(dāng)前幀中的特征點(diǎn)集，按照預(yù)設(shè)的篩選條件，對特征點(diǎn)集進(jìn)行篩選；進(jìn)而根據(jù)篩選后的特征點(diǎn)集，對目標(biāo)對象進(jìn)行特征點(diǎn)匹配、運(yùn)動估計(jì)和跟蹤狀況分析；根據(jù)匹配結(jié)果、運(yùn)動估計(jì)結(jié)果和跟蹤狀況分析結(jié)果，對目標(biāo)對象和鄰域背景的特征點(diǎn)集、目標(biāo)對象和鄰域背景的表觀特征、目標(biāo)對象和鄰域背景的幀間運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行更新，從而更新目標(biāo)對象的跟蹤策略。本發(fā)明中的跟蹤結(jié)果不僅能夠及時(shí)反映目標(biāo)對象的位置，還能夠準(zhǔn)確反映目標(biāo)對象的范圍及旋轉(zhuǎn)角度，可以使視頻幀目標(biāo)對象的跟蹤具有較好的魯棒性和穩(wěn)健性，同時(shí)計(jì)算復(fù)雜度較低，實(shí)現(xiàn)跟蹤魯棒性和運(yùn)算速度的兼顧。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻目標(biāo)跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種視頻目標(biāo)跟蹤方法、裝置和實(shí)現(xiàn)裝置。

背景技術(shù)

運(yùn)動跟蹤是指在連續(xù)的圖像序列中對感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測，以獲得目標(biāo)的位置、范圍、形態(tài)等信息，從而在連續(xù)的視頻序列中建立起目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，為下一步的視頻理解和分析提供可靠的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的跟蹤方法對目標(biāo)建立模型，在新的一幀到來時(shí)候，通過搜索目標(biāo)模型的最優(yōu)似然來跟蹤目標(biāo)，考慮到算法復(fù)雜度問題，通常只返回被跟蹤目標(biāo)的位置，而并不返回目標(biāo)在視頻中的成像范圍、旋轉(zhuǎn)變化等信息，并且容易受到雜亂背景、遮擋、運(yùn)動突變等因素的影響，造成跟蹤漂移乃至跟蹤失敗；因此，現(xiàn)有的跟蹤算法傳統(tǒng)跟蹤方法或許在計(jì)算復(fù)雜度方面有較好的效果，而在一定程度上犧牲了魯棒性，或是強(qiáng)調(diào)了魯棒性，而犧牲了計(jì)算速度，通常難于兼顧。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種視頻目標(biāo)跟蹤方法、裝置和實(shí)現(xiàn)裝置，以使視頻幀目標(biāo)對象的跟蹤具有較好的魯棒性和穩(wěn)健性，同時(shí)計(jì)算復(fù)雜度較低，實(shí)現(xiàn)跟蹤魯棒性和運(yùn)算速度的兼顧。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視頻目標(biāo)跟蹤方法，包括：初始化跟蹤參數(shù)；跟蹤參數(shù)至少包括目標(biāo)對象的位置和范圍、目標(biāo)對象和鄰域背景的幀間運(yùn)動參數(shù)、目標(biāo)對象和鄰域背景的特征點(diǎn)集；目標(biāo)對象和鄰域背景的表觀特征中的多種；在設(shè)定的圖像范圍內(nèi)，檢測當(dāng)前幀中的特征點(diǎn)集，按照預(yù)設(shè)的篩選條件，對特征點(diǎn)集進(jìn)行篩選；特征點(diǎn)集包括特征點(diǎn)和特征點(diǎn)對應(yīng)的特征向量；根據(jù)篩選后的特征點(diǎn)集分別與前一幀對應(yīng)的目標(biāo)對象和鄰域背景的特征點(diǎn)集進(jìn)行匹配；根據(jù)篩選后的特征點(diǎn)，對目標(biāo)對象進(jìn)行運(yùn)動估計(jì)；根據(jù)篩選后的特征點(diǎn)與目標(biāo)對象的中心位置的距離，以及目標(biāo)對象的表觀特征，對當(dāng)前幀中目標(biāo)對象的進(jìn)行跟蹤狀況分析；根據(jù)匹配結(jié)果、運(yùn)動估計(jì)結(jié)果和跟蹤狀況分析結(jié)果，對目標(biāo)對象和鄰域背景的特征點(diǎn)集、目標(biāo)對象和鄰域背景的表觀特征、目標(biāo)對象和鄰域背景的幀間運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行更新，從而更新目標(biāo)對象的跟蹤策略。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視頻目標(biāo)跟蹤裝置，包括：初始化模塊，用于初始化跟蹤參數(shù)；跟蹤參數(shù)至少包括目標(biāo)對象的位置和范圍、目標(biāo)對象和鄰域背景的幀間運(yùn)動參數(shù)、目標(biāo)對象和鄰域背景的特征點(diǎn)集；目標(biāo)對象和鄰域背景的表觀特征中的多種；篩選模塊，用于在設(shè)定的圖像范圍內(nèi)，檢測當(dāng)前幀中的特征點(diǎn)集，按照預(yù)設(shè)的篩選條件，對特征點(diǎn)集進(jìn)行篩選；特征點(diǎn)集包括特征點(diǎn)和特征點(diǎn)對應(yīng)的特征向量；特征點(diǎn)匹配模塊，用于根據(jù)篩選后的特征點(diǎn)集分別與前一幀對應(yīng)的目標(biāo)對象和鄰域背景的特征點(diǎn)集進(jìn)行匹配；運(yùn)動估計(jì)模塊，用于根據(jù)篩選后的特征點(diǎn)，對目標(biāo)對象進(jìn)行運(yùn)動估計(jì)；跟蹤狀況分析模塊，用于根據(jù)篩選后的特征點(diǎn)與目標(biāo)對象的中心位置的距離，以及目標(biāo)對象的表觀特征，對當(dāng)前幀中目標(biāo)對象的進(jìn)行跟蹤狀況分析；更新模塊，用于根據(jù)匹配結(jié)果、運(yùn)動估計(jì)結(jié)果和跟蹤狀況分析結(jié)果，對目標(biāo)對象和鄰域背景的特征點(diǎn)集、目標(biāo)對象和鄰域背景的表觀特征、目標(biāo)對象和鄰域背景的幀間運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行更新，從而更新目標(biāo)對象的跟蹤策略。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視頻目標(biāo)跟蹤實(shí)現(xiàn)裝置，包括處理器和機(jī)器可讀存儲介質(zhì)，機(jī)器可讀存儲介質(zhì)存儲有能夠被處理器執(zhí)行的機(jī)器可執(zhí)行指令，處理器執(zhí)行機(jī)器可執(zhí)行指令以實(shí)現(xiàn)上述視頻目標(biāo)跟蹤方法。

本發(fā)明實(shí)施例帶來了以下有益效果：