[發明專利]一種對象跟蹤方法及裝置

有效

• 申請號: 201810421167.3
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108776972B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 黃海;趙家祺;田耒;景曉軍
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/40;G06T7/90
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 李欣;馬敬

1.一種對象跟蹤方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取當前視頻幀的上一視頻幀對應的目標粒子集合，其中，所述目標粒子集合為：上一視頻幀所對應的粒子構成的集合，所述粒子為：粒子濾波跟蹤算法的運算對象；

按照粒子的權重大小，從所述目標粒子集合中采樣第一數量個粒子，作為當前視頻幀對應的目標粒子；

利用第一對象區域的顏色直方圖的像素值分布和第一LBP特征向量，計算各個目標粒子對應的第二巴氏系數和第一距離值，其中，所述第一對象區域為：上一視頻幀中所述跟蹤對象所在區域，所述第一LBP特征向量為：所述跟蹤對象在上一視頻幀中的LBP特征向量，每一目標粒子對應的第二巴氏系數為：第二粒子區域的顏色直方圖的巴氏系數，所述第二粒子區域為：目標粒子對應于當前視頻幀的區域，所述第一距離值為：每一第二LBP特征向量分別與所述第一LBP特征向量之間的距離，所述第二LBP特征向量為：基于每一第二粒子區域確定的目標粒子的LBP特征向量；

利用計算得到的第二巴氏系數和所述第一距離值，獲得每個目標粒子相對于當前視頻幀的權重；

針對每一目標粒子，當目標粒子對應的第二巴氏系數與目標粒子對應的第一巴氏系數之差小于第一閾值，和/或當目標粒子對應的第二巴氏系數小于第二閾值，增大目標粒子的權重系數比值，其中，每一目標粒子對應的第一巴氏系數為：第一粒子區域的顏色直方圖的巴氏系數，所述第一粒子區域為：目標粒子對應于前一視頻幀的區域，所述權重系數比值為：第二LBP特征向量的權重系數與第二顏色直方圖的權重系數的比值，所述第二顏色直方圖為目標粒子相對于當前視頻幀的顏色直方圖；

根據每一目標粒子的增大后權重系數比值，更新每一目標粒子相對于當前視頻幀的權重；

根據每一目標粒子的更新后權重和每一目標粒子相對于當前視頻幀的當前位姿，估計當前視頻幀所對應粒子的中心點的位姿，作為所述跟蹤對象的位姿，從而實現對所述跟蹤對象的跟蹤；

所述利用計算得到的第二巴氏系數和所述第一距離值，獲得每個目標粒子相對于當前視頻幀的權重，包括：

利用計算得到的第二巴氏系數和所述第一距離值，分別計算每個目標粒子相對于當前視頻幀的顏色直方圖的權重與每個目標粒子相對于當前視頻幀的特征向量的權重

根據和按照如下表達式計算每個目標粒子相對于當前視頻幀的權重

所述表達式為：

其中，為第n個目標粒子相對于當前視頻幀的顏色直方圖的權重，為第n個目標粒子相對于當前視頻幀的特征向量的權重，n為目標粒子的序號，α為第n個目標粒子相對于當前視頻幀的顏色直方圖的權重的系數，β為第n個目標粒子相對于當前視頻幀的LBP特征向量。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用第一區域的顏色直方圖的像素值分布和第一LBP特征向量，計算各個目標粒子對應的第二巴氏系數和第一距離值，包括：

根據預設的運動模型，估計每個目標粒子相對于當前視頻幀的位置；

根據估計得到的每個目標粒子的位置和每個第二粒子區域，計算第二粒子區域的顏色直方圖的像素值分布和每一第二LBP特征向量；每個第二粒子區域是由第一粒子區域和預設的擾動幅度確定的，所述第一粒子區域為：目標粒子相應于上一視頻幀所在的區域；

根據第一對象區域的顏色直方圖的像素值分布和第一LBP特征向量，利用每個第二粒子區域的顏色直方圖的像素值分布和每個第二LBP特征向量，計算各個目標粒子對應的第二巴氏系數和第一距離值。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，

每一粒子相對于視頻幀的初始位置為：以所述跟蹤對象在初始視頻幀中的中心點為中心，按照高斯分布確定的，每一粒子相對于所述初始視頻幀的權重和運動狀態參數均相同，所述初始視頻幀為：確定出所述跟蹤對象的第一個視頻幀。

4.如權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，在所述利用計算得到的第二巴氏系數和所述第一距離值，獲得每個目標粒子相對于當前視頻幀的權重后，所述方法還包括：

針對每一目標粒子，當目標粒子對應的第二巴氏系數與目標粒子對應的第一巴氏系數之差大于或等于第一閾值，和/或當目標粒子對應的第二巴氏系數大于或等于第二閾值，根據每一目標粒子的權重和每一目標粒子相對于當前視頻幀的當前位姿，估計當前視頻幀所對應粒子的中心點的位姿，作為所述跟蹤對象的位姿，從而實現對所述跟蹤對象的跟蹤。