[发明专利]一种目标跟踪方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种目标跟踪方法和装置。

背景技术

目标检测与跟踪是动态图像处理技术的主要研究方向，具有广泛的应用前景，尤其是在智能监控、人机交互以及辅助医疗诊断等领域。通过目标跟踪，系统可以自动地获取跟踪目标在视频或图像中的位置、大小等信息。在一般的视频目标跟踪方法中，会预先建立一个标识跟踪目标或待检测物体的参考模板作为识别和确定跟踪目标位置的依据，然后使用参考模板与实时图像中的各个子区域进行比较，以找出实时图像中与参考模板中的跟踪目标最接近的子区域图像的位置，作为跟踪目标在实时图像中的当前位置。

现有技术中，均值移动算法以其原理简单、收敛速度快、实时性能优越等特性在视频目标跟踪中得到了广泛的应用。均值移动算法是通过计算参考模板与候选模板之间的相似度确定跟踪目标在实时图像中的位置的。其中，基于核颜色直方图的均值移动算法以颜色为跟踪特征，通过对图像块内的颜色进行加权统计，来确定跟踪目标的位置。

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：现有技术中，均值移动算法虽然采用了核颜色直方图来对跟踪目标进行建模，但是当跟踪目标较为弱小、目标颜色与背景颜色接近时，均值移动算法容易被背景颜色干扰，从而陷入局部极值点，进而丢失跟踪目标，算法的鲁棒性不强。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种目标跟踪方法和装置，可以在跟踪目标小、目标颜色与背景颜色接近的情况下，有效抑制背景干扰，提高跟踪算法的鲁棒性。

技术方案如下：

一方面，本发明实施例公开了一种目标跟踪方法，所述方法包括:

在进行目标跟踪时，获取当前帧图像，将所述当前帧图像与上一帧图像进行比较，获取帧差模板；

利用所述当前帧图像与预先建立的背景模板进行前景检测处理，获取前景模板；

对所述帧差模板和所述前景模板进行融合、处理，获取融合后的候选区域前景图像；

在所述候选区域的前景图像中对确定的跟踪目标进行跟踪。

优选地，所述方法还包括：

获取多帧图像，对所述多帧图像进行多高斯背景建模处理，获取背景模板。

优选地，在对所述多帧图像进行多高斯背景建模处理之前，所述方法还包括：

将所述多帧图像从彩色图像转换成灰度图像。

优选地，所述对所述帧差模板和所述前景模板进行融合、处理，获取融合后的候选区域前景图像具体包括：

对所述帧差模板和所述前景模板中的像素进行或运算，获取融合后的第一图像；

利用当前帧图像对所述融合后的第一图像进行处理，获取融合后的候选区域前景图像。

优选地，所述在所述候选区域的前景图像中对待识别目标进行跟踪具体包括：

获取跟踪目标的初始位置作为第一位置，以所述第一位置为中心，建立参考目标的核直方图；

在所述候选区域的前景图像中，在与所述第一位置对应的区域建立候选目标的核直方图，并获取各个颜色分量的权值；

利用所述第一位置以及所述各个颜色分量的权值获取与所述候选目标对应的第二位置；

判断所述第二位置的值与所述第一位置的值之间的差值的模是否小于设定阈值；

如果否，将所述第二位置的值作为第一位置的值，进入在所述候选区域的前景图像中在与所述第一位置对应的区域建立候选目标的核直方图的步骤，直至判断所述第二位置的值与所述第一位置的值之间的差值的模小于设定阈值时，停止迭代。

优选地，所述方法还包括：

当通过迭代计算，判断所述第一位置的值与第二位置的值之间的差值的模小于设定阈值时，输出目标位置，将所述第二位置的值作为第一位置的值，获取下一帧图像，将下一帧图像作为当前帧图像，进入获取帧差模板的步骤。

另一方面，本发明实施例还公开了一种目标跟踪装置，所述装置包括:

帧差获取单元，用于在进行目标跟踪时，获取当前帧图像，将所述当前帧图像与上一帧图像进行比较，获取帧差模板；

前景获取单元，用于利用所述当前帧图像与预先建立的背景模板进行前景检测处理，获取前景模板；

融合单元，用于对所述帧差模板和所述前景模板进行融合、处理，获取融合后的候选区域前景图像；

跟踪单元，用于在所述候选区域的前景图像中对待识别目标进行跟踪。

优选地，所述装置还包括：

背景建模单元，用于获取多帧图像，对所述多帧图像进行多高斯背景建模处理，获取背景模板。