[发明专利]一种基于检测的目标跟踪方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及目标匹配跟踪技术，尤其涉及一种基于检测的目标跟踪方法及系统。

背景技术

目前，目标(如人脸、人体、车辆等)检测和跟踪技术是视频处理中最重要的技术之一，是其它视频搜索、视频分析、人机交互和生物信息识别等视频处理技术的前提和基础。以人脸为例，在基于人脸的自动曝光、自动对焦、自动背光补偿、自动白平衡等基于视频的应用中，不仅仅需要得到某一帧中人脸的数目、位置和大小，还需要得到同一人脸在不同帧中的对应关系，即需要对当前得到的人脸进行持续的人脸跟踪。但是，现有技术中的人脸跟踪算法一般采用先手工标定或者自动检测人脸，然后在后一相邻帧找到与前一帧跟踪区域最相近的区域作为跟踪结果。该方法具有容易受背景干扰，无法跟踪新出现人脸等缺点，而其中受背景干扰较低的方法如基于粒子滤波和均值漂移滤波等方法，运算又比较复杂，不适合硬件实现。

发明内容

有鉴于此，本发明中一方面提供一种基于检测的目标跟踪方法，另一方面提供一种基于检测的目标跟踪系统，以降低背景干扰，并利于硬件实现。

本发明所提供的基于检测的目标跟踪方法，包括：预先设置跟踪队列，并初始化所述跟踪队列为空；

从视频采集设备采集的当前视频中进行目标检测，检测到一个或一个以上的检测目标；

如果跟踪队列为空，则将检测目标添加到跟踪队列中，形成跟踪目标，并 对应每个跟踪目标设置所述跟踪目标的呈现次数初始值和漏检次数初始值；如果跟踪队列不为空，则对跟踪队列中的所有跟踪目标，从检测目标中查找匹配目标，对于在检测目标中存在匹配目标的跟踪目标，利用所述匹配目标更新所述存在匹配目标的跟踪目标，并对所述存在匹配目标的跟踪目标的呈现次数进行累加；对于在检测目标中不存在匹配目标的跟踪目标，对所述不存在匹配目标的跟踪目标的漏检次数进行累加；对于在跟踪队列中不存在匹配目标的检测目标，将所述不存在匹配目标的检测目标添加到跟踪队列中，形成跟踪目标，并设置所述将不存在匹配目标的检测目标添加到跟踪队列中后形成的跟踪目标的呈现次数初始值和漏检次数初始值；

对于跟踪队列中漏检次数满足第一设定条件的跟踪目标，确定所述漏检次数满足第一设定条件的跟踪目标为丢失目标；对于跟踪队列中呈现次数满足第二设定条件的跟踪目标，确定所述呈现次数满足第二设定条件的跟踪目标为真实目标。

该方法进一步包括：当在当前跟踪队列中确定最优目标时，从跟踪队列中的真实目标中选择面积最大的目标作为最优目标。

较佳地，所述对跟踪队列中的所有跟踪目标，从检测目标中查找匹配目标包括：

在当前跟踪队列中存在最优目标时，先将所述最优目标与检测目标进行匹配，再将跟踪队列中的其它目标与检测目标进行匹配。

较佳地，所述第一设定条件为大于设定的漏检次数阈值。

较佳地，所述第二设定条件为大于设定的呈现次数阈值或设定的呈现次数与漏检次数的比例值。

较佳地，所述对跟踪队列中的所有跟踪目标，从检测目标中查找匹配目标包括：

为当前检测到的检测目标设置检测队列；

按照设定顺序将跟踪队列中的跟踪目标依次与检测队列中的检测目标进行匹配，得到所有检测目标中与跟踪队列的当前跟踪目标匹配度最大的一个，如 果该最大匹配度大于或等于预设的匹配度阈值TM，则所述最大匹配度对应的检测目标为所述当前跟踪目标的匹配目标，将所述当前跟踪目标的匹配目标从检测队列中删除；如果该最大匹配度小于预设的匹配度阈值TM，则所述当前跟踪目标在检测队列中不存在匹配目标；

若跟踪队列中的跟踪目标已经匹配完成，而检测队列中仍有检测目标时，这些检测目标为在跟踪队列中不存在匹配目标的检测目标；

若跟踪队列中仍有未进行匹配的跟踪目标，而检测队列中已没有检测目标可匹配时，跟踪队列中未进行匹配的跟踪目标为在检测队列中不存在匹配目标的跟踪目标。

较佳地，所述对跟踪队列中的所有跟踪目标，从检测目标中查找匹配目标包括：对跟踪队列中的跟踪目标依次与检测队列中的检测目标采用基于位置和尺度结合的匹配方法进行匹配。

较佳地，所述基于位置和尺度结合的匹配方法包括：

获取跟踪队列中的当前跟踪目标对应的矩形框R1，检测队列中的一个检测目标对应的矩形框R2；

计算两个矩形框R1与R2的中心点之间的距离dis；

计算位置尺度匹配度为 其中，w1，w2分别为两个矩形框的宽度，min为取两数中小值运算，max为取两数中大值运算，DR和SR为预设的常数，exp为取自然指数运算。