[發明專利]一種融合時間序列信息的目標跟蹤方法

在審

• 申請號: 202010594455.6
• 申請日: 2020-06-25
• 公開（公告）號: CN111951298A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 張振軍;白金舟;王耀南
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/277
• 代理公司: 長沙麓創時代專利代理事務所(普通合伙) 43249
• 代理人: 賈慶

1.一種融合時間序列信息的目標跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，輸入圖像序列，根據第t-1幀圖像中的初始位置p_t和尺度s_t，提取目標的HOG特征和CN顏色特征，將特征進行融合得到目標特征x；

步驟2，將目標特征x與余弦窗進行點乘然后進行傅里葉變換；

步驟3，用第t-1幀圖像的的響應圖計算局部響應變量Π、參數及參數

步驟4，將第1幀到第t-1幀相關濾波器進行時序建模得到相關濾波器時序模型；

步驟5，用最小二乘法求出相關濾波器時序模型的自回歸參數

步驟6，求解目標函數計算出相關濾波f_t、參數θ_t及λ_t；

步驟7，在第t幀中的候選區域進行特征提取和預處理得到目標特征x，然后與相關濾波器f_t在傅里葉域進行點乘運算操作，得到響應圖，通過響應圖確定當前幀的目標位置和尺度。

2.根據權利要求1所述的一種融合時間序列信息的目標跟蹤方法，

其特征在于，所述步驟1的具體步驟為：

輸入圖像序列，根據t-1幀圖像中的目標的初始位置p_t和尺度s_t，提取目標的HOG特征和CN顏色特征；

其中：提取HOG特征的具體方法是：首先將圖像分成大小相等的圖像塊即細胞單元；然后計算細胞單元中各個像素的梯度，進行歸一化，得到梯度直方圖，將這些梯度直方圖聯合構成HOG特征；提取CN顏色特征的具體步驟是：將RGB顏色空間映射到11維顏色屬性空間上即得到CN顏色特征，然后將HOG特征和顏色特征CN進行融合得到目標特征x。

3.根據權利要求2所述的一種基于融合時間序列信息的目標跟蹤方法，其特征在于，所述步驟2的具體步驟為：

將目標特征與余弦窗進行點乘然后進行傅里葉變換

其中余弦窗的公式為：

其中，x_ij為原圖像片中的像素值；i表示圖片中的橫坐標，j表示圖片中的縱坐標，n表示圖片中有多少個像素，π為圓周率。

4.根據權利要求3所述的一種融合時間序列信息的目標跟蹤方法，其特征在于，所述步驟3的具體步驟為：

采用以下公式計算局部變化向量Π、參數及

局部變化向量Π＝[|Π¹|，|Π²|，…，|Π^T|],向量Π的第i個元素定義為：

式中[ψ_Δ]代表移位運算，表示第t-2幀響應圖R_t-2中的第i個元素；t-1表示圖像序列為第t-1幀的時刻；R_t-1表示第t-1幀的響應圖；T表示向量Π的個數；

參數

式中用來裁剪響應圖的中心部分，u表示為空間正則化矩陣，δ＝0.2；T表示矩陣的行和列；表示T行T列的矩陣，t表示矩陣的行和列，P^t表示t行t列的矩陣；t≤T；

參數

式中和υ代表的是超參數，設置為υ＝2×10^-5，域值θ為0.3；當全局響應的變化高于域值θ時，代表響應圖中出現異常，如果低于域值θ，相關濾波器的時間約束變松弛；||Π||₂表示向量Π的2范數；

參數

式中R_t-1代表第t-1幀的響應圖，max表示取響應圖的最大值。