[发明专利]一种用于目标跟踪的商直方图模型更新方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种用于目标跟踪的商直方图模型更新方法和装置。 

背景技术

当前，多媒体技术正朝着交互式、智能化方向发展，其中视频目标跟踪和识别技术是智能视频处理与分析系统的一项关键技术。目标跟踪的结果包含了视频场景中的时空信息，反映了该视频中主要的内容信息，在基于内容的视频分析、视频检索以及智能视频监控等各个领域均有着重要的作用。视频目标跟踪的过程大体上可以描述为：成像系统以二维阵列的形式，把客观世界三维场景所形成的图像采集记录下来并保存到计算机中。计算机利用内部视觉知识库中的各种视觉模型对输入图像进行分析和解释，通过预处理、特征提取、特征选择、特征跟踪等算法处理，将所得到的目标信息，包括物体的结构、形状、颜色、位置运动速度和方向等，传送给跟踪处理设备。跟踪处理设备是自动机器的随动机构，它根据计算获得的控制信息，能够自动调整系统的方位，自动地跟踪运动目标。 

视频目标跟踪能否成功在很大程度上依赖于，是否可以找到最能把目标与周围背景区分开来的特征。一般的跟踪方法都需要根据视频序列中前几帧的目标特征，计算出目标的模型，后续跟踪过程则选择与此模型相匹配的图像区域作为跟踪结果。在长时间的跟踪过程中，由于目标本身的外观，形状等方面都有可能发生变化，目标的模型需要根据这些变化进行调整，这个调整的过程称之为目标模型的更新。 

现有技术采用下式更新目标直方图模型： 

q_t+1＝q_t+e^{-α[1-ρ(qt，p)]}p 

其中，q_t，q_t+1分别为更新前和更新后的目标直方图模型，p为当前目标直方 图，图，α为一设定的常数，ρ(q_t，p)计算当前目标直方图与模板直方图的相似度，如果当前目标直方图与模板相似度较大则更新系数较大，也就是说目标外观的变化越大，目标直方图的更新越小。 

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于现有技术仅更新目标直方图，而实际跟踪过程中目标与其背景的光照变化具有较大的相关性，仅更新目标直方图则无法体现这种相关性。另外，这种方法仅考虑前一帧目标的直方图的信息，在目标和背景变化较大时，这种目标直方图则不能体现，由此不能稳定地跟踪目标。 

发明内容

本发明实施例提供一种用于目标跟踪的商直方图模型更新方法及装置，可以完成对用于目标跟踪的商直方图模型的更新，可以稳定地跟踪目标。 

本发明实施方式提供一种用于目标跟踪的商直方图模型更新方法，包括： 

确定第一帧图像中的待跟踪目标区域和背景区域；计算出第一帧图像中的待跟踪目标区域的目标直方图；计算出第一帧图像中的待跟踪背景区域的背景直方图；计算所述目标直方图与背景直方图的似然比，得到目标区域的商直方图；将所述目标区域的商直方图放入商直方图集合中；根据所述商直方图集合中的信息建立目标模型；获取下一帧图像，并根据所述目标模型计算该图像的反投影图；在所述反投影图上跟踪目标以获取所述目标的信息，并根据所述目标的信息计算所述目标的商直方图，将所述目标的商直方图放入所述商直方图集合中以更新所述目标模型。 

本发明实施方式还提供一种用于目标跟踪的商直方图模型更新装置，包括： 

商直方图集合建立单元，用于建立商直方图集合，所述商直方图集合包括第一帧图像上选择的目标区域的商直方图；目标模型建立单元，用于根据 商直方图集合中的信息建立目标模型；视频获取单元，用于获取视频设备采集到的视频图像序列，以得到下一帧图像；反投影图计算单元，用于根据所述目标模型建立单元所建立的目标模型计算下一帧图像的反投影图；目标跟踪单元，用于在所述计算出的下一帧图像的反投影图上跟踪目标，得到目标的信息；跟踪目标直方图获取单元，用于根据所述目标跟踪单元获得的目标信息获取所述目标的商直方图，所述目标的的商直方图被放入所述商直方图集合中以更新所述目标模型。 

本发明实施例通过不断获取下一帧图像，根据目标模型计算当前帧图像的反投影图，在所述反投影图上跟踪目标，并根据跟踪目标的信息计算商直方图，将所述商直方图放入商直方图集合中，可以完成对商直方图集合的更新，以实现对目标模型的更新，所述目标模型可以包含多帧图像中目标和背景的信息，能够稳定地跟踪目标。 

附图说明