[发明专利]视频目标轮廓跟踪方法及装置

权利要求书

1.一种视频目标轮廓跟踪方法，包括：

从初始帧图像数据提取目标轮廓，利用所提取的目标轮廓产生多个随机粒子；

对当前帧图像数据中各个随机粒子进行状态转移，得到各个随机粒子的轮廓；

在各个随机粒子的轮廓上随机抽取多个样点，对各样点计算其真实轮廓点的观测值；

计算各样点与其真实轮廓点的观测值之间的距离；

根据得到的各个随机粒子轮廓上各样点与其真实轮廓点的观测值之间的距离确定各个随机粒子的权重值；和

将所有随机粒子加权累加获得所跟踪的目标在当前帧图像中的轮廓；

其特征在于，在对当前帧图像数据中各个随机粒子进行状态转移之前，进一步包括：

跟踪目标的质心获得目标质心的位置；

利用所获得的目标质心的位置对随机粒子状态转移的参数进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随机粒子状态转移的参数为对随机粒子轮廓的质心进行位置转移的参数；

所述利用所获得的目标质心的位置对随机粒子状态转移的参数进行调整的方法包括：

使对随机粒子轮廓的质心进行位置转移的参数随着所述目标质心在相邻两帧间的位置差增大而增大，随着所述目标质心在相邻两帧间的位置差减小而减小。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跟踪目标的质心获得目标质心的位置包括：

利用跟踪质心获得的之前各帧中目标质心的位置计算目标质心在相邻帧间的各方向上的运动速度集合；

所述利用所获得的目标质心的位置对随机粒子状态转移的参数进行调整的方法包括：

利用所述速度集合对所述随机粒子状态转移的参数进行预测并调整，获得调整后的随机粒子的状态转移的参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述进行对各个随机粒子进行状态转移包括：

利用以下状态转移方程对各个随机粒子进行状态转移：

其中，TX和TY分别是x方向和y方向目标轮廓质心的位置，θ为目标轮廓旋转的角度，SX和SY分别为目标在x方向和y方向的尺度，k为图像数据的帧序号，i＝1，2，...N_s，所述N_s为初始化粒子个数，ξ_1-kⁱ，ξ_2-kⁱ，ξ_3-kⁱ，ξ_4-kⁱ，ξ_5-kⁱ为[-1，+1]的随机数，B₃，B₄，B₅为常数，所述进行调整的状态转移的参数为B₁，B₂；

所述利用跟踪质心获得的之前各帧中目标质心的位置计算得到目标质心在相邻帧间的各方向上的运动速度集合为{(V_t^x，V_t^y)}_{t＝0，1，...，M-1}，其中，V_t^x为从第t帧到第t+1帧时目标质心在x方向的速度，V_t^y为从第t帧到第t+1帧时目标质心在y方向的速度，初始帧为第0帧；

所述利用速度集合对所述随机粒子状态转移的参数进行预测并调整，获得调整后的随机粒子的状态转移的参数包括：

根据所述目标质心在各帧间的运动速度集合{(V_t^x，V_t^y)}_{t＝0，1，...，M-1}进行预测，获得第k帧时的随机粒子状态转移的参数B₁^k和B₂^k，

其中，f(·)为预测函数，B₁ⁱⁿⁱ和B₂ⁱⁿⁱ为初始时设定的B₁，B₂的值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跟踪目标的质心包括：采用均值漂移跟踪算法跟踪目标的质心。