[发明专利]基于流水线并行处理技术的粒子滤波目标跟踪方法及装置

权利要求书

1.基于流水线并行处理技术的粒子滤波目标跟踪方法，其特征在于包括如下三个步骤：图像输入预处理、粒子权值并行计算和粒子滤波的输出处理，所述三个步骤采用流水线并行处理的工作方式。

2.根据权利要求1所述的基于流水线并行处理技术的粒子滤波目标跟踪方法，其特征在于，所述图像输入预处理的操作过程如下：

（1）获取一帧新的图像，暂存在本地存储器中；

（2）预测本帧图像的粒子集，根据以前帧的状态估计，预测出本帧粒子集这里和为以前帧的状态估计值；

（3）根据粒子进行待处理数据的分发，以本帧粒子集所对应的点为中心，在本帧图像上分别设置M个长宽为m×n的取景框，将取景框中的图像分发到M个协处理单元的先进先出缓冲器中。

3.根据权利要求1所述的基于流水线并行处理技术的粒子滤波目标跟踪方法，其特征在于，所述粒子权值并行计算的操作过程如下：

（1）取待测图像数据，分别并行计算各粒子对应的取景框中的图像彩色直方图，并将其与参考目标彩色直方图比对，求本帧新的粒子权值，设彩色直方图的槽数为L，则用h(x)={h(x)^j}_j=1…L表示以点x为中心的长宽为m×n取景框彩色直方图，计算每个槽值：

h(x)j=CΣu∈R(x)f(|x-u|)δ[g(u)-j]]]>

其中，C是归一化常数，R(x)是计算彩色直方图的区域，为以单调减函数，g(u)将u点的像素值分配到彩色直方图的某个槽位。

（2）根据每个粒子为中心的取景框中的图像彩色直方图，计算其与目标的参考直方图h₀的巴氏距离：

d[h(x),h0]=[1-ρ(h(x),h0)]12]]>其中，ρ(h(x),h0)=Σj=1Lh(x)jh0j;]]>

（3）由巴氏距离计算出观测概率：其中，ε和λ为经验常数，可根据跟踪性能选取，z_k为第k帧的观测向量；再根据前一帧的粒子权值，通过迭代求出本帧粒子集的新的权值：w~ki=wk-1ip(zk|xki).]]>