[发明专利]一种视频跟踪设备及方法

权利要求书

1.一种视频跟踪方法，包括：

对当前帧进行背景建模并提取前景掩膜，通过对前景掩膜进行连通域分析得出当前帧中的前景区域队列，其中，维持着一个记录出现目标信息的出现目标队列；

判断所述前景区域队列中各前景区域是包含单个目标还是多个目标，包含单个目标和包含多个目标的前景区域分别是单目标前景区域和多目标前景区域；

分别对所述单目标前景区域和多目标前景区域采用不同的匹配跟踪机制进行处理，找到所述出现目标队列中各出现目标与所述前景区域的整体或局部的对应关系；

根据所述对应关系更新出现目标队列中的出现目标信息；

依据前景区域的尺度信息进行所述前景区域包含单个目标还是多个目标的判断；

依据前景区域的尺度信息、以及前景区域所符合的尺度概率模型进行所述前景区域包含单个目标还是多个目标的判定，所述尺度概率模型是根据所述出现目标信息判定该出现目标是否为单一出现目标，进而对所述单一出现目标的尺度进行统计得到；

所述根据出现目标信息判定其是否是单一出现目标的步骤包括：

依据出现目标在多帧中的信息是否具有连续性进行判定，如果该出现目标持续地具有连续性，则认为该出现目标是单一出现目标，否则，认为它不是单一出现目标；或

通过根据出现目标在相邻帧中的信息变化程度来判定其状态是否具有连续性，从而确定该出现目标是否为单一出现目标，其中，如果该出现目标的状态具有连续性，则确定该出现目标是单一出现目标，否则，认为它不是单一出现目标。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过根据出现目标在相邻帧中的信息变化程度来判定其状态是否具有连续性，从而确定该出现目标是否为单一出现目标的步骤包括： 

假定一个出现目标在相邻两帧中对应的矩形框分别为R₁(cx1，cy1，w1，h1)和R₂(cx2，cy2，w2，h2)，其中cx1，cx2分别为两个矩形框的中心点的横坐标，cy1，cy2分别为两个矩形框的中心点的纵坐标，w1，w2分别为两个矩形框的宽度，h1，h2分别为两个矩形框的高度，这两个矩形框的中心点之间的距离为dis＝sqrt((cx1-cx2)²+(cy1-cy2)²)；定义所述信息变化程度为

其中，sqrt为开方运算，min为取两数中小值运算，max为取两数中大值运算，exp为取自然指数运算，DR和SR为预设的常数，

将所述信息变化程度与预定阈值比较，如果所述信息变化程度大于所述阈值，则认为该出现目标的状态不具有连续性，不是单一目标，而如果在所述信息变化程度小于所述阈值，则认为该出现目标的状态具有连续性，是单一目标。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述出现目标信息是根据该出现目标在当前帧之前的多帧中的信息，所预测得到的该出现目标在当前帧中的目标信息；和/或

所述出现目标信息包括出现目标的尺度信息和/或位置信息和/或速度信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述单一出现目标的尺度进行统计得到尺度概率模型的步骤包括：

将图像区域分为多个子区域，分别根据每个子区域中出现的单一出现目标的尺度，统计得出该子区域上单一出现目标所符合的尺度概率模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述尺度概率模型为高斯混合模型。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其中，根据前景区域的尺度信息，以及前景区域所符合的尺度概率模型进行所述前景区域包含单个目标还是多个目标的判断步骤包括：

将前景区域的尺度信息输入其所在子区域的单一出现目标的尺度概率模型，计算其符合所述尺度概率模型的概率，并根据所述符合概率判定该前景区域是包含单个目标还是包含多个目标。 

7.根据权利要求4或5所述的方法，其中，根据前景区域的尺度信息，以及前景区域所符合的尺度概率模型进行所述前景区域包含单个目标还是多个目标的判断步骤包括：

将各前景区域的尺度信息输入其所在子区域的高斯混合模型，找出所述尺度信息与各高斯混合模型的各高斯核的最小马氏距离，如果所述距离小于阈值，则判断该子区域只包含单个目标，否则认为所述前景区域包含多个目标。