[發(fā)明專利]背景感知跟蹤方法、計算機可讀存儲介質(zhì)及計算機設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110400856.8
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113129337B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)元法;孫軻煒;孫希延;吳孫勇;嚴(yán)素清;付文濤;梁維彬;賈茜子;郭寧
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/262
• 代理公司: 深圳瑞天謹(jǐn)誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44340
• 代理人: 高雁飛

1.一種背景感知跟蹤方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建背景感知模型，從背景感知模型中提取真實樣本用于訓(xùn)練濾波器，所述真實樣本指從測試視頻中實時提取的目標(biāo)信息和背景信息；

從測試視頻之外的視頻數(shù)據(jù)集中以參考目標(biāo)為條件來搜索目標(biāo)對象，挖掘包括與目標(biāo)相關(guān)度高于預(yù)設(shè)閾值的圖像作為困難樣本，重新根據(jù)所述困難樣本訓(xùn)練并更新濾波器，所述困難樣本包括正樣本和負(fù)樣本；困難樣本中圖像的背景信息設(shè)為負(fù)樣本，目標(biāo)對象設(shè)為正樣本；

通過更新后的濾波器更新DCFNet框架的輸出，實現(xiàn)對目標(biāo)的在線跟蹤；

所述從測試視頻之外的視頻數(shù)據(jù)集中以參考目標(biāo)為條件來搜索目標(biāo)對象具體為：

從測試視頻之外的視頻數(shù)據(jù)集中選擇隨機視頻幀和目標(biāo)對象；使用索引結(jié)構(gòu)從所述隨機視頻幀中檢索最近鄰邊界框作為參考框，并從所述隨機視頻幀中選取多個樣本作為額外的負(fù)樣本訓(xùn)練，并檢索所述隨機視頻幀的真實目標(biāo)特征，將所述隨機視頻幀中的目標(biāo)對象作為附加的正樣本。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于交替方向乘子法來學(xué)習(xí)更新后的濾波器。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，DCFNet框架的構(gòu)造方式為：根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的特征和期待的高斯分布響應(yīng)訓(xùn)練一個判別式的回歸函數(shù)，通過最小化脊損失獲得濾波器w：

其中，w^l表示濾波器w的通道l，★表示循環(huán)相關(guān)，λ為正則化系數(shù)；表示離散傅里葉變換F(y)，y^*表示復(fù)數(shù)y的復(fù)共軛，⊙表示矩陣的Hadamard積；

利用一個搜索片調(diào)整獲得新一幀中的特征通過搜索相關(guān)響應(yīng)圖g的最大值來估計平移：

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從背景感知模型中提取真實樣本用于訓(xùn)練濾波器具體為：

通過最小化以下目標(biāo)來訓(xùn)練背景感知相關(guān)濾波器：

其中，x_k∈^D,h_k∈^D分別指矢量化圖像和濾波器的第K個通道，K為特征通道的數(shù)量；λ是正則化系數(shù)，P是一個D*T的二進(jìn)制矩陣，以D為尺寸裁剪信號x_k的中心元素；△τ_j是循環(huán)移位操作符；x、y和h分別是具有大空間支持度的訓(xùn)練樣本，y是峰值以跟蹤目標(biāo)為中心的相關(guān)輸出，h是空間尺寸比訓(xùn)練樣本小的相關(guān)濾波器；

經(jīng)過傅立葉變換投到頻域中，表示為：

其中，是輔助變量，與式(3)中的相關(guān)相應(yīng)圖g不同；I_K是K*K的恒等式矩陣，表示Kronecker積，F(xiàn)是復(fù)基向量的正交T*T矩陣，用于映射到任意T維矢量化信號的傅里葉域；利用增廣拉格朗日乘子法約束將約束項放到優(yōu)化函數(shù)內(nèi)部，表示為：

對進(jìn)行優(yōu)化求解，得：

根據(jù)以上的推導(dǎo)結(jié)果，對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求逆操作簡化算法復(fù)雜度，再進(jìn)行迭代操作優(yōu)化求解，反復(fù)迭代直至收斂出最優(yōu)解。

5.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項所述的背景感知跟蹤方法的步驟。

6.一種計算機設(shè)備，包括：一個或多個處理器、存儲器以及一個或多個計算機程序，所述處理器和所述存儲器通過總線連接，其中所述一個或多個計算機程序被存儲在所述存儲器中，并且被配置成由所述一個或多個處理器執(zhí)行，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項所述的背景感知跟蹤方法的步驟。