[發明專利]一種基于多級模板的相關濾波目標跟蹤方法及系統

有效

• 申請號: 201910270129.7
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109993776B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 嚴軍榮;鐘魯超;姚英彪;姜顯揚
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/262
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種基于多級模板的相關濾波目標跟蹤方法，其特征在于包括以下步驟：

計算多級平移濾波器模板的尺寸：讀取視頻序列第1幀，根據目標尺寸(high,width)和目標運動速度的估計峰值v_max計算平移濾波器的最大尺寸，用變量size_max＝(size_high_max，size_width_max)表示，根據目標運動的估計加速度a、目標尺寸及平移濾波器最大尺寸計算平移濾波器模板的級別m，根據平移濾波器模板級別m計算各級濾波器模板的尺寸，記為window_sz_i，其中1≤i≤m；

確定多級平移濾波器模板：在目標中心位置(x_n,y_n)，根據m級平移濾波器模板的尺寸window_sz_i，確定確定高斯型標簽yf_i，截取圖像塊patch_for_train_i_n，其中n表示幀數；分別提取圖像塊特征，添加余弦窗得到平移特征樣本xf_for_train_i_n，利用平移高斯型標簽和平移特征樣本得到m個不同尺寸的平移濾波器模板，用α_i表示；

確定多級平移濾波器的輸出響應輸出：令n＝n+1，讀取視頻序列第n幀，在第n-1幀目標中心位置(x_n-1,y_n-1)，按照平移濾波器模板尺寸window_sz_i截取圖像塊patch_for_det_i_n，提取圖像特征并添加余弦窗得到待檢測平移特征樣本zf_for_det_i_n，利用平移模板α_i計算得到響應輸出矩陣response_i以及響應峰值max_response_i；

判斷平移濾波器模板是否滿足響應峰值要求：判斷響應峰值max_response_i是否大于事先設置的輸出響應閾值R，其中i的初始值為1，若是，則判定第i級平移平移濾波器響應峰值滿足需求，令響應輸出矩陣response＝response_i，響應峰值max_response＝max_response_i，進入步驟：預測目標中心在當前幀的位置，否則判定第i級平移濾波器響應峰值不滿足需求，i＝i+1，進入步驟：在多級平移濾波器模板中選擇合適的響應輸出；

在多級平移濾波器模板中選擇合適的響應輸出：比較兩個級別的平移濾波器模板計算得到的響應峰值，若max_response_i-1max_response_i，則選擇第i-1級平移濾波器模板的響應輸出，即令響應輸出矩陣response＝response_i-1，響應峰值max_response＝max_response_i-1；否則返回步驟：判斷平移濾波器模板是否滿足響應峰值要求；

根據平移濾波器預測目標中心在當前幀的位置：根據平移濾波器的響應輸出峰值max_response在響應輸出矩陣response中的位置，預測目標中心在當前第n幀的位置(x_n,y_n)；返回步驟：確定多級平移濾波器模板。

2.根據權利要求1所述的基于多級模板的相關濾波目標跟蹤方法，其特征在于，所述

3.根據權利要求1所述的基于多級模板的相關濾波目標跟蹤方法，其特征在于，所述平移濾波器模板的級別其中γ是事先設置的步長系數，T_min是事先設置的最小步長；所述window_sz_1＝T_min·(high，width)，其中T_min是事先設置的最小步長，2≤i≤m，其中γ是事先設置的步長系數。

4.根據權利要求1所述的基于多級模板的相關濾波目標跟蹤方法，其特征在于，所述平移濾波器模板其中，α表示α_i，表示逆傅里葉變換，(·)^*表示共軛，表示高斯型標簽的傅里葉變換，λ是正則化參數，是核矩陣K的生成樣本的傅里葉變換，核矩陣K是一個循環矩陣，矩陣第一行為核矩陣的生成樣本。

5.根據權利要求1所述的基于多級模板的相關濾波目標跟蹤方法，其特征在于，所述表示逆傅里葉變換，表示傅里葉變換，α表示α_i，⊙表示矩陣元素點乘運算符，k^xz表示樣本x和待檢測樣本z的核矩陣的生成矩陣。