[發明專利]一種抗遮擋的動作跟蹤方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202110273623.6
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112884814B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 王栗;周方杰;徐一鳴;華亮
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06T7/277
• 分類號: G06T7/277;G06T7/246
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 任志艷

本發明公開了一種抗遮擋的動作跟蹤方法、裝置及存儲介質，適用于安防、監控、行為觀察、檢測等類似或相關應用場景。動作跟蹤方法包括：獲取多幀目標跟蹤圖像以及位置信息；根據骨骼關節點信息是否完整判定動作跟蹤是否被遮擋；根據目標遮擋狀態，將遮擋問題分為短期遮擋狀態和長期遮擋狀態；對不同的目標遮擋狀態采用不同的跟蹤策略；將三維特征進行降維，并存儲坐標映射表減輕運算量提高圖像處理效率；融合多種特征信息，提高識別準確度。

技術領域

本發明涉及一種圖像處理技術，特別是一種抗遮擋的動作跟蹤方法、裝置及存儲介質。

背景技術

計算機視覺作為人工智能領域最熱門的研究方向之一。目標跟蹤是計算機視覺領域的一個重要組成部分，有著廣泛的應用前景。但目標遮擋問題依然是一個難點。目標遮擋導致目標的信息丟失，而且長期的目標遮擋更是加劇了跟蹤的困難。現有的目標跟蹤算法大多以顏色、紋理和邊緣特征為基礎對丟失目標進行確定，不適用于基于骨骼關節點的動作跟蹤。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，骨骼關節點的動作跟蹤方法不適用目標遮擋情況的技術問題。本發明提出的一種抗遮擋的動作跟蹤方法，包括如下步驟：

步驟1：在軌道上設置攝像頭，軌道的一端為攝像頭的初始位置；攝像頭以固定物為參照物，預估目標人物的身高信息，所述目標人物可以是單個或多個人；

步驟2：獲取目標人物多幀骨骼關節點圖像的三維空間坐標，并對目標人物骨骼關節點圖像三維空間坐標進行降維處理。

所述的三維空間坐標的坐標系為OXYZ，攝像頭所在位置為坐標原點，沿軌道的方向為X軸的方向，Z軸方向與X軸的方向垂直，且Z軸與X軸構成的平面與水平面平行，Y軸垂直于Z軸和X軸所在的平面，同一目標人物骨骼關節點的三維空間坐標用(x,y,z)表示，同一目標人物不同骨胳關節點間z坐標相差小，降維后采用二維坐標(x,y)表示目標人物的骨骼關節點；

不同目標人物之間的z坐標相差較大，聯合測得的目標人物高度h表示目標人物骨骼關節點，以二維坐標中的骨胳關節點(x,y)、以及目標人物高度h表示目標人物骨骼關節點。

步驟3，根據連續多幀圖像中骨胳關節點的完整度，判定目標跟蹤圖像的目標遮擋狀態；目標遮擋狀態分為短期遮擋狀態和長期遮擋狀態；所述短期遮擋狀態是指目標人物處于遮擋狀態的連續幀的數量小于等于缺失幀閾值時，則判定目標人物處于短期遮擋狀態；當目標人物處于遮擋狀態的連續幀的數量大于缺失幀閾值時，則判定目標人物處于長期遮擋狀態。

步驟4：對短期遮擋狀態的目標人物進行跟蹤。

當目標人物處于短期遮擋狀態，對遮擋部分的骨胳關節點運動軌跡進行Kalman預測，當攝像頭檢測到有骨胳關節點重現時，依據目標人物未被遮擋部分的骨胳關節點的運動狀態對重現骨胳關節點的運動軌跡進行預測，并將重現骨胳關節點預測軌跡與重現骨胳關節點的實際軌跡進行比較，重現骨胳關節點的預測軌跡與實際軌跡的重合度越高，則說明可信度高，當可信度大于設定的可信度閾值時，說明重現的骨胳關節點是目標人物的骨胳關節點，反之，當可信度小于設定的可信度閾值時，重現的骨胳關節點則不是目標人物的骨胳關節點，當同一目標人物處于遮擋狀態的連續幀的數量大于缺失幀閾值時，則判定該目標人物處于長期遮擋狀態；

步驟5，對長期遮擋狀態下的目標人物進行跟蹤；

當處于長期遮擋狀態時，攝像頭在滑軌上進行移動，移動到軌道另一端，攝像頭將目標人物的原位置信息進行坐標變換，即移動后的坐標是在目標人物所有骨胳關節點的原坐標乘上坐標變換矩陣，進行對長期遮擋狀態下的目標人物進行跟蹤。

進一步的，步驟1中，預估目標人物的身高信息的方法是，在攝像頭固定角度下，利用固定參照物已知高度和參照物與目標人物固定視角下形成的夾角獲取目標人物的身高信息；所述固定角度是指攝像頭與豎直平面以及水平面所成角度是固定的。