[發(fā)明專(zhuān)利]高速跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤方法、系統(tǒng)、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010243927.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111429483A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢衛(wèi)國(guó);孫超;鞠蓉;施遠(yuǎn)銀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州博雅鴻圖視頻技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/246
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/246;G06K9/62
• 代理公司: 北京華專(zhuān)卓海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11664
• 代理人: 王一

本發(fā)明提出一種高速跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤方法及系統(tǒng)，其中方法包括：對(duì)待跟蹤目標(biāo)與前一幀跟蹤目標(biāo)進(jìn)行一次匹配；若一次匹配成功，則將前一幀跟蹤目標(biāo)的ID賦予待跟蹤目標(biāo)；若一次匹配失敗，則判斷候選跟蹤目標(biāo)與丟失跟蹤目標(biāo)之間的距離是否超出閾值，若超出閾值，則為候選跟蹤目標(biāo)初始化新的ID；若未超出閾值，則進(jìn)行二次匹配；若二次匹配成功，則將丟失跟蹤目標(biāo)的ID賦予候選跟蹤目標(biāo)；若二次匹配失敗，則為候選跟蹤目標(biāo)初始化新的ID，將丟失跟蹤目標(biāo)記為第三跟蹤目標(biāo)。本發(fā)明提供技術(shù)方案能夠解決目標(biāo)在跟蹤過(guò)程中由于遮擋、變換姿態(tài)導(dǎo)致目標(biāo)丟失從而降低ID切換精度的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤方法、系統(tǒng)、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在計(jì)算機(jī)視覺(jué)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，跨像機(jī)多目標(biāo)跟蹤是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。隨著監(jiān)控像機(jī)的普及，跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤的需求也越來(lái)越大。例如，公安監(jiān)控、高速卡口、園區(qū)安防等公共場(chǎng)所的安全問(wèn)題都需要應(yīng)用跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤技術(shù)。在現(xiàn)有的公共區(qū)域監(jiān)控體系下，這些場(chǎng)景基本都覆蓋了大量的監(jiān)控像機(jī)，但是，攝像機(jī)組成的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控范圍在空間上可能是不連續(xù)或者相互交叉的，同時(shí)由于目標(biāo)(例如，人、車(chē)輛)的外觀特征易受到著裝、視角、遮擋、姿態(tài)、光照等因素影響，這些因素對(duì)單像機(jī)的多目標(biāo)跟蹤來(lái)說(shuō)已是較為困難，針對(duì)跨像機(jī)多目標(biāo)的跟蹤更是一個(gè)相當(dāng)?shù)碾y題。

現(xiàn)有的多目標(biāo)跟蹤技術(shù)的目的，是當(dāng)目標(biāo)從某一攝像機(jī)中出現(xiàn)，然后再?gòu)脑摂z像機(jī)中消失時(shí)，捕獲到該目標(biāo)生命周期中的最佳軌跡并分配身份ID；當(dāng)該目標(biāo)進(jìn)入相鄰攝像機(jī)時(shí)仍需要為該目標(biāo)分配相同的ID，如此這樣確保目標(biāo)經(jīng)過(guò)的所有攝像機(jī)均分配相同ID，就可以知道目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，同時(shí)將在每個(gè)像機(jī)捕獲的目標(biāo)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，方便安防布控、降低以圖搜圖難度。

目前，對(duì)工程應(yīng)用而言，現(xiàn)有的多目標(biāo)跟蹤技術(shù)有注重跟蹤速度、損失精度的(例如，IOUTracker、SORT)，有注重精度、損失速度的(例如，Deep SORT)，均不太實(shí)用。所以如何均衡速度和精度(捕獲率、重復(fù)率)才是工程應(yīng)用的難點(diǎn)。

其中，速度問(wèn)題主要受目標(biāo)數(shù)量影響，若使用外觀特征，隨著目標(biāo)數(shù)量的增加速度會(huì)線性下降；精度主要受單攝像頭中的目標(biāo)被遮擋導(dǎo)致的目標(biāo)丟失，再出現(xiàn)時(shí)的ID切換問(wèn)題，以及在相鄰攝像機(jī)的Re-ID問(wèn)題的影響。

因此，基于以上幾個(gè)問(wèn)題，亟需一跟蹤速度快且跟蹤精度高的多目標(biāo)跟蹤方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高速跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤方法、系統(tǒng)、電子裝置以及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其主要目的在于解決現(xiàn)有的多目標(biāo)跟蹤技術(shù)均不能使跟蹤速度和跟蹤精度均同時(shí)保持高水準(zhǔn)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高速跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤方法，該方法包括如下步驟：

獲取各攝像機(jī)當(dāng)前幀視圖中的待跟蹤目標(biāo)；

通過(guò)匈牙利算法對(duì)各攝像機(jī)的待跟蹤目標(biāo)與各攝像機(jī)的前一幀跟蹤目標(biāo)進(jìn)行一次匹配；若一次匹配成功，則將所述前一幀跟蹤目標(biāo)的ID賦予所述待跟蹤目標(biāo)，并將所述待跟蹤目標(biāo)記為第一跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；若一次匹配失敗，則根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則獲取所述待跟蹤目標(biāo)中的候選跟蹤目標(biāo)和所述前一幀跟蹤目標(biāo)中的丟失跟蹤目標(biāo)；

判斷各候選跟蹤目標(biāo)與各丟失跟蹤目標(biāo)之間的距離是否超出預(yù)設(shè)距離閾值，若超出所述預(yù)設(shè)距離閾值，則為所述候選跟蹤目標(biāo)初始化新的ID，并記為第二跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；若未超出所述預(yù)設(shè)距離閾值，則采用ReID算法對(duì)所述候選跟蹤目標(biāo)和所述丟失跟蹤目標(biāo)進(jìn)行二次匹配；

若二次匹配成功，則將所述丟失跟蹤目標(biāo)的ID賦予所述候選跟蹤目標(biāo)，并將所述候選跟蹤目標(biāo)記為第一跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；若二次匹配失敗，則為所述候選跟蹤目標(biāo)初始化新的ID，并記為第二跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；并將所述丟失跟蹤目標(biāo)記為第三跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。

另外，本發(fā)明還提供一種高速跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，所述高速跨攝像機(jī)多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)包括：