[发明专利]在有遮挡情况下跟踪车辆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在有遮挡情况下跟踪车辆的方法，属于图像处理领域、计算机视觉领域和智能交通领域。

背景技术

近年来，利用视频技术进行车辆检测与跟踪成为智能交通领域中的一个热点，它可模仿人的视觉功能进行车辆检测和跟踪，具备可检测多个车道、安装维修简单等优点。相对于跟踪普通的运动目标来说，跟踪交通监控录像中的车辆有一些特殊之处。一方面，交通流中的存在多种不同型号的车辆，难以提取相对稳定且对所有车辆都适用的特征，这给车辆检测带来一定挑战；另一方面，当视野中同时出现多辆车时，车辆之间容易发生遮挡，遮挡很容易导致车辆跟错或者跟丢。目前，利用视频技术进行运动目标检测的方法大致为背景差分法、帧间差分法、灰度特征法、光流法等方法，运动目标跟踪的方法主要有以下几种：基于特征点的跟踪方法、基于轮廓的跟踪方法、基于三维模型的跟踪方法、基于光流的跟踪方法等。以上这些方法在车辆跟踪中的应用效果仍有待提高，针对车辆跟踪的特殊性，尤其是遮挡引发的难题，还需要一种简单实用的处理方法，总的来说，遮挡导致的检测或跟踪准确度问题是视频车辆跟踪技术的面临的挑战。

发明内容

本发明针对现有的视频车辆跟踪技术所面对的车辆遮挡现象造成的车辆定位不准、车辆跟丢的问题，提出一种在有遮挡情况下跟踪车辆的方法。

为了实现上述目的，本发明可采用的技术方案是：

一种在有遮挡情况下跟踪车辆的方法，它包括以下步骤：

S1、采集图像并设置检测线圈；

S2、从第二帧图像开始，采用运动矢量法查找每帧图像中的新块；

S3、查找由所述新块组成的连通区域；

S4、判断该连通区域属于已检测到的现有车辆还是属于新车辆；

S5、将所有前一帧中已检测到的车辆跟踪到当前帧；

S6、对当前帧中所有的车辆做遮挡处理，如果当前帧图像中的属于某辆车的某块与另一辆车在当前帧图像中的掩码区域发生重叠的像素个数大于阈值，则将该块记为发生遮挡的块，并将所述某辆车记为该块的当前归属车辆，所述另一辆车记为该块的备选归属车辆；

对当前帧图像中的某一个发生遮挡的块进行归属判断：查找前一帧图像中是否存在与该块对应的块，若不存在，则将该块判决为不属于任何车辆的块；否则，分别计算该块在前一帧图像中对应的块与该块的当前归属车辆在前一帧图像中的掩码区域、该块的备选归属车辆在前一帧图像中的掩码区域发生重叠的像素个数，并将该块判决给重叠像素个数较多的车辆。

根据本发明所述的在有遮挡情况下跟踪车辆的方法，所述S6进一步包括：如果该块在前一帧图像中对应的块和该块的当前归属车辆在前一帧图像中的掩码区域发生重叠的像素个数与该块的备选归属车辆在前一帧图像中的掩码区域发生重叠的像素个数的差值小于临界值，则判断该块不属于任何车辆；否则，将该块判决给重叠像素个数较多的车辆。

根据本发明所述的在有遮挡情况下跟踪车辆的方法，所述检测线圈包括多个块，每个块为行像素和列像素相等的像素矩阵。

根据本发明所述的在有遮挡情况下跟踪车辆的方法，所述S2进一步为：从第二帧图像开始，对前一帧图像中检测线圈内的每个块而言：查找当前帧图像中是否存在与该块对应的块，若存在，则计算该块的运动矢量，如果该块的运动矢量超过设定值，则将该块标记为新块，所述块的运动矢量是指以该块的中心位置为起点，以下一帧图像中与该块对应的块的中心位置为终点的矢量，某帧图像中与某块对应的块是指所述某帧图像中与所述某块的匹配程度最大且大于设定值的块。

根据本发明所述的在有遮挡情况下跟踪车辆的方法，所述S4进一步为：对前一帧图像中的每一个由新块组成的连通区域而言：如果该连通区域与已检测到的某辆车在前一帧图像中的掩码区域有重叠，则将该连通区域中的每一个新块均记为属于该辆车的块；如果该连通区域与已检测到的所有车辆在前一帧图像中掩码区域均不重叠，且该连通区域中新块的个数超过预定值，则新增加一辆已检测到的车辆，并将该连通区域中的每一个新块均记为属于该新增加的车辆的块；某辆车在某帧图像中的掩码区域是指在该帧图像中由属于该辆车的所有块的所有像素所组成的区域。

根据本发明所述的在有遮挡情况下跟踪车辆的方法，所述S5进一步为：对前一帧图像中已记为属于某辆车的每一个块而言：查找当前帧图像中是否存在与该块对应的块，如果存在，则将当前帧图像中与该块对应的块记为属于该块所属于的车辆的块。