[發明專利]在視頻中進行目標跟蹤的方法和裝置

在審

• 申請號: 201810276460.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108491816A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 杜康
• 申請（專利權）人: 百度在線網絡技術（北京）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06N3/04;G06K9/62
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;馬曉亞

本申請實施例公開了在視頻中進行目標跟蹤的方法和裝置。在視頻中進行目標跟蹤的方法包括基于待跟蹤目標在視頻的歷史幀中的位置，從視頻的當前幀中截取出候選區域；將所截取的候選區域輸入預先訓練的全卷積網絡，得到特征圖，其中，特征圖包含用于指示候選目標在特征圖中所處位置的候選目標區域信息；基于候選目標區域信息，從特征圖中確定出與各候選目標一一對應的候選目標區域；以及將確定出的候選目標區域中，與待跟蹤目標相似度最高的候選目標區域作為當前幀中的待跟蹤目標。該實施方式可以基于待跟蹤目標本身的特征，從多個候選目標區域中確定出當前幀中的待跟蹤目標，有利于目標跟蹤的準確性。

技術領域

本申請實施例涉及圖像處理領域，具體涉及計算機視覺領域，尤其涉及在視頻中進行目標跟蹤的方法和裝置。

背景技術

目標跟蹤，是指在連續的視頻序列中，建立所要跟蹤物體的位置關系，得到物體完整的運動軌跡。例如，給定圖像第一幀的目標坐標位置，計算在下一幀圖像中目標的確切位置。

在運動過程中，目標可能會呈現一些圖像上的變化，比如姿態或形狀的變化、尺度的變化、背景遮擋或光線亮度的變化等。目標跟蹤算法的研究也圍繞著解決這些變化和具體的應用展開。

現有技術中，已有了多種目標跟蹤的算法，例如，粒子濾波(Particle Filter)方法、基于特征點的光流算法、基于相關濾波的跟蹤算法等等。

發明內容

本申請實施例提出了在視頻中進行目標跟蹤的方法和裝置。

第一方面，本申請實施例提供了一種在視頻中進行目標跟蹤的方法，包括：基于待跟蹤目標在視頻的歷史幀中的位置，從視頻的當前幀中截取出候選區域；將所截取的候選區域輸入預先訓練的全卷積網絡，得到特征圖，其中，特征圖包含用于指示候選目標在特征圖中所處位置的候選目標區域信息；基于候選目標區域信息，從特征圖中確定出與各候選目標一一對應的候選目標區域；以及將確定出的候選目標區域中，與待跟蹤目標相似度最高的候選目標區域作為當前幀中的待跟蹤目標。

在一些實施例中，在將所截取的候選區域輸入預先訓練的全卷積網絡之前，方法還包括訓練全卷積網絡的步驟，訓練全卷積網絡的步驟包括：建立初始全卷積網絡；獲取訓練樣本集，訓練樣本集包括多個訓練樣本對，訓練樣本對包括同一視頻文件的其中兩幀圖像以及用于標注目標對象在兩幀圖像中所處區域的標注信息；將訓練樣本集輸入初始全卷積網絡，基于預先設置的損失函數訓練初始全卷積網絡，得到訓練后的全卷積網絡。

在一些實施例中，將所確定出的候選目標區域中，與待跟蹤目標相似度最高的候選目標區域作為當前幀中的待跟蹤目標，包括：將從特征圖中截取出的各候選目標區域輸入預設的池化層，得到與各候選目標區域相對應的候選特征圖；對于每一個候選特征圖，計算該候選特征圖與預先獲取的待跟蹤目標的特征圖之間的相似度；將與預先獲取的待跟蹤目標的特征圖之間的相似度最高的候選特征圖所對應的候選目標區域作為當前幀中的待跟蹤目標。

在一些實施例中，在將與預先獲取的待跟蹤目標的特征圖之間的相似度最高的候選特征圖所對應的候選目標區域作為當前幀中的待跟蹤目標之后，方法還包括：將與預先獲取的待跟蹤目標的特征圖之間的相似度最高的候選特征圖作為待跟蹤目標的特征圖。

在一些實施例中，方法還包括：以預設的時間間隔在視頻的當前幀中檢測待跟蹤目標；以及基于所檢測的待跟蹤目標，更新待跟蹤目標的特征圖。

在一些實施例中，視頻的歷史幀與視頻的當前幀為視頻中相鄰的兩幀。