[发明专利]一种视频跟踪设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频跟踪设备及方法。

背景技术

在智能视频监控领域，目标提取和匹配跟踪是最基础的步骤，该步骤 能够提取视频中最低层的信息，并提供给其它更高层来处理。该步骤的性 能直接影响到后续算法的性能，如果该步骤性能很差，就会成为整个系统 的瓶颈。

在现有方法中，通常采用背景建模和前景提取技术来提取视频中的目 标，并采用简单的匹配技术来跟踪出现目标。但是，上述方法的最大问题 是无法分割由于目标位置，摄像机视角，以及阴影引起的目标粘连问题。 也就是说，现有系统常常会把粘连在一起的两个或多个目标错认为一个目 标，当两个目标相遇即发生碰撞时，造成其中一个目标无法跟踪；继而， 当两个粘连在一起的目标分开时，系统又会将其中一个目标作为新出现的 目标，从而失去其前面的目标信息。

发明内容

本发明提供了一种能解决以上问题的视频跟踪设备及方法。

在第一方面，本发明提供了一种视频跟踪方法，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目标与所述一个前景区域的整 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。

在第二方面，本发明提供了一种视频跟踪设备，包括：背景建模及 前景掩膜提取模块，用于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；目标数目判定模块，用于判 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；匹配跟踪模块，用于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 目标与所述一个前景区域的整体或局部的对应关系；目标信息更新模 块，用于根据所述对应关系更新出现目标队列中的出现目标信息。

本发明在前景提取的基础上，采用位置和大小信息匹配目标物体， 克服了现有采用跟踪方法的运算量大的缺陷，并进一步根据前景区域包 含的目标数目，确定是否采用跟踪的方法进行匹配，克服了由于摄像头 视角、光照、以及噪声引起的相邻物体的粘连问题。而且，本发明的系 统能够自己学习目标的大小，无需人工参与，更加便于应用。此外，对 于新出现区域中包含的多个目标，采用检测算法进行分割，即使当目标 从一开始出现就粘连，也能够分割开。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图 中：

图1是根据本发明一个实施例的视频跟踪设备的框图；

图2是根据本发明一个实施例的自学习处理的流程图；以及

图3是根据本发明一个实施例的实际跟踪处理的流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是对于固定视角的摄像头，统计其监控的图像前景 区域中各个位置可能出现目标的大小，并且对于新出现目标，根据统计得 到的目标大小判定新出现目标是单个目标还是多目标，然后对单个目标和 多个目标分别采用不同的匹配跟踪机制。本发明涉及两个处理流程，一个 是自学习处理流程，另一个是实际跟踪处理流程，其中，自学习的结果服 务于实际跟踪。

图1根据本发明的视频跟踪设备的框图。如图1所示，该设备包括背 景建模及前景提取模块，目标数目判定模块，匹配跟踪模块，以及目标信 息更新模块，其中，匹配跟踪模块包括匹配模块和跟踪模块。

维持一个记录出现目标信息的出现目标队列。

背景建模及前景掩膜提取模块用于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。

目标数目判定模块用于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被称 作单目标前景区域和多目标前景区域。