[发明专利]基于单纯形法的对象跟踪方法

权利要求书

1.基于单纯形法的对象跟踪方法，在已获取的图像中对选定目标进行跟踪处理，包括如下流程：

（1）选取跟踪目标

通过运动目标检测方法自动提取或人机交互方法手动指定，从选定的图像中选取要跟踪的目标对象，计算目标对象的表观统计信息；

（2）图像输入

在实时处理情况下，提取通过摄像头采集并保存在存储区的视频图像，作为要进行跟踪的输入图像；在离线处理情况，将已采集的视频文件分解为多个帧组成的图像序列，按照时间顺序，逐个提取帧图像作为输入图像；将跟踪区域设置为整个图像；如果输入图像为空，则整个流程中止；

（3）选择单纯形顶点

在初始情况下，将目标对象所在的位置设为第一个顶点；在跟踪过程中，将每一次定位的目标位置作为第一个顶点；在第一个顶点的周围四个不同的方向上再选择四个顶点，顶点间的距离根据目标对象的尺寸来设置，由此，得到5个顶点，即5个候选目标位置； 

（4）计算顶点与目标的距离

计算每个顶点的表观统计信息，计算顶点与目标的距离Ｄ，该距离定义为：

D = 1 － 两个表观统计信息矢量间夹角的余弦值；

（5）顶点排序

按照顶点与目标距离从小到大的顺序，将顶点重新排序，如果头顶点与目标的距离满足设定条件，跟踪完成，跳转到（2）；如果头顶点与目标的距离超过预设边界值，则跳转到（7），否则，继续；

D = 1 － 两个表观统计信息矢量间夹角的余弦值；

（6）进行单纯形操作

将距离最大的顶点，即最后一个顶点进行单纯形操作，操作完成后，跳转到（4）；

（7）目标预测

根据目标对象在前一时刻的位置和运动向量，预测其在当前图像中的位置,计算公式如下：

目标当前位置的横坐标 = 目标前一时刻的横坐标 + 目标横向运动速度×时间间隔

目标当前位置的纵坐标 = 目标前一时刻的纵坐标 + 目标纵向运动速度×时间间隔

同时，目标的运动向量表示不变;目标预测完成后，跳转到（2）;

经过以上（3）-（6）的处理一定次数的单纯形操作之后，将与目标距离最小的那个顶点作为目标在当前图像的位置，从而实现对目标对象的跟踪。

2.根据权利要求1所述之基于单纯形法的对象跟踪方法，其特征在于，所述目标对象的表观统计信息为颜色、纹理、轮廓，或者其组合。

3.根据权利要求1所述之基于单纯形法的对象跟踪方法，其特征在于，所述预设条件：D = 1 － 两个表观统计信息矢量间夹角的余弦值≤Θ，Θ之值由具体跟踪对象的表观统计信息设定。

4.根据权利要求1所述之基于单纯形法的对象跟踪方法，其特征在于，所述顶点间的距离可设置为目标对象宽度的一半。