[发明专利]一种目标检测与跟踪方法、系统及视频监控设备

说明书

技术领域

本发明属于智能信息处理技术领域，尤其涉及一种目标检测与跟踪方法、系统及视频监控设备。

背景技术

在监控系统快速发展的今天，系统规模越来越大，监控点越来越多，工作人员面对越来越多的图像也已无暇顾及。随之而来催生出的智能监控产品将扮演起智能分析的角色，以移动跟踪为代表的智能化成为前端产品发展的趋势。自移动跟踪快球推出以来，越来越多苦于球机功能同质化严重的现况的球机厂商，把移动跟踪定为球机发展的一个重要方向。到目前为止，智能跟踪高速球已经历了两代发展。第一代是基于区域内运动检测的，区域内有多个运动目标时常常导致跟踪目标切换。第二代为锁定跟踪，目标不容易切换，但目前的产品仍有很多缺陷和不足。

在目标检测环节，通用的目标与背景分离策略有两种。一种是固定阈值的帧差，在阈值设置合理时能以较少的运算量快速得到运动前景，但阈值设置过大或者过小时，就会出现前景过少或过多，且环境光照变化时，阈值不能随着环境光照变化而变化，导致前景的漏检或误检。一种是逐像素自适应阈值的高斯模型，但高斯模型运算量大，且需要累积多帧学习才能检出较好的前景，摄像机静止较长时间才能得到稳定有效的前景目标，摄像机从运动静止到下次检测或校正目标，并且在应用于轴向运动摄像机时，会出现静止背景变成前景的严重错误。

在目标跟踪环节，效果较好的是基于区域颜色的特征跟踪，但通用的方法是把目标区域作为一个整体，提取颜色直方图，在下一帧图像的相应邻近位置进行匹配。直方图是个区域内的统计量，不包含位置信息。然而实际的目标不一定是单色的，尤其是人，上衣和裤子颜色经常有较大差异，若把这两个颜色合在一起统计，效果和上衣裤子颜色颠倒或者其它颜色的目标类似，产生误匹配，目标容易切换，即目标颜色块没有空间信息，导致跟踪失败，导致视觉效果上的明显错误。还有就是目标存在一种较大面积和背景相似的颜色区域时跟踪区域会跑到背景上去，导致跟踪失败。再者，目标区域分块分界线的位置设置对跟踪效果也有明显的影响，手动跟踪时可以在颜色对比比较明显的位置设置分界线，然而，在自动跟踪时，没有人的介入，不分界或设置固定位置的分界线都不是较好的选择。虽然有一些现成的目标按颜色分块的方法，但都运算量大，且需要做进一步加工处理才能方便使用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种目标检测与跟踪方法、系统及视频监控设备，旨在解决由于现有的跟踪方法在检测目标时，受到目标周围背景或者环境动态变化等许多因素的影响，导致监控系统不能够实现有效而准确地跟踪目标的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种目标检测方法，所述方法包括下述步骤：

步骤1，接收客户端输入的视频数据，采集所述视频数据中的任意一帧图像，并设置像素阈值；

步骤2，根据所述像素阈值获取所述图像中目标的像素点个数与所述图像中总的像素点个数的比值，判断所述比值是否在预设的范围内，否，则执行步骤3，是，则执行步骤4；

步骤3，调整所述像素阈值，并返回步骤2；

步骤4，根据所述像素阈值获取所述图像中目标的像素点属性信息，根据所述目标的像素点属性信息获取跟踪的目标。

本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述目标检测方法实现目标跟踪的方法，所述方法包括下述步骤：

将获取的跟踪的目标按照一定方向分成大小相同的目标块，根据目标块之间的颜色相似度大小关系，将所述跟踪的目标标识为预设个数的目标区域块；

根据所述目标区域块的特征信息判断后续帧的图像中是否存在所述跟踪的目标，输出跟踪结果。

本发明实施例的另一目的在于提供一种目标检测系统，所述系统包括视频数据输入单元、比值获取单元、比值判断单元、阈值调整单元以及目标检测单元，其中：

视频数据输入单元，用于接收客户端输入的视频数据，采集所述视频数据中的任意一帧图像，并设置像素阈值；

比值获取单元，用于根据视频数据输入单元设置的像素阈值，获取所述图像中目标的像素点个数与所述图像中总的像素点个数的比值，或者在所述比值判断单元的输出结果为否时，根据所述阈值调整单元输出的像素阈值获取所述图像中目标的像素点个数与所述图像中总的像素点个数的比值；

比值判断单元，用于判断比值获取单元输出的比值是否在预设的范围内；

阈值调整单元，用于在比值判断单元的输出结果为否时，调整像素阈值；以及

目标检测单元，用于在比值判断单元的输出结果为是时，根据像素阈值获取图像中目标的像素点属性信息，根据所述像素点属性信息获取跟踪的目标。