[发明专利]一种基于特征点匹配的目标跟踪方法

权利要求书

1.一种基于特征点匹配的目标跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：

将视频按图像帧分解，得到图像帧序列；

获取所述图像帧序列的第一帧图像帧中的目标的特征点信息，包括：获取所述第一帧图像帧中的目标的特征点之间的第一角度信息和第一距离信息；

根据所述特征点信息，确定所述目标在所述图像帧序列的剩余图像帧中的形状信息和位置信息，包括：确定第k帧图像帧中目标的特征点；在第k+1帧图像帧上确定所述第k帧图像帧中目标的特征点；

根据所述第k帧图像帧上的特征点构建所述第k+1帧图像帧上目标的初始形状信息；将所述初始形状信息与所述第k帧图像帧上的特征点的形状信息进行对比确定所述第k+1帧图像帧上特征点所在图像帧中的目标的形状信息；

根据所述第一帧图像帧中的目标的位置信息确定所述形状信息所在的图像帧中目标的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征点信息，确定所述目标在所述图像帧序列的剩余图像帧中的形状信息和位置信息包括：确定第k帧图像帧中目标的特征点；

在第k+1帧图像帧上确定所述第k帧图像帧中目标的特征点对应的跟踪特征点；

在所述第k帧图像帧上确定所述跟踪特征点对应的匹配特征点；

计算所述匹配特征点与所述匹配特征点对应的所述第k帧图像帧中目标的特征点之间的距离，并将所述距离按小到大的顺序排列得到第一距离序列；

当小于所述第一距离序列的中值的所述距离对应的所述第k帧图像帧中目标的特征点的数量大于设定值时，所述第k+1帧图像帧上的所述跟踪特征点实现了对所述第k帧图像帧中目标的跟踪。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述特征点信息，确定所述目标在所述图像帧序列的剩余图像帧中的形状信息和位置信息还包括：当小于所述第一距离序列的中值的所述距离对应的所述第k帧图像帧中目标的特征点的数量小于等于设定值时，在所述第k+1帧图像帧上确定所述目标的二次特征点；

将所述二次特征点与所述跟踪特征点合并得到修正特征点；当所述修正特征点的数量大于设定值时，所述第k+1帧图像帧上的所述修正特征点实现了对所述第k帧图像帧中目标的跟踪。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征点构建目标的初始形状信息包括：计算跟踪特征点之间的距离或修正特征点之间的距离得到第二距离序列；

计算第k帧图像帧上的特征点之间的距离得到第三距离序列；

将所述第二距离序列与第三距离序列的比值中值作为第一尺度因数；

基于所述第一尺度因数和所述目标在所述第k帧图像帧上的特征点构成的形状信息，得到所述目标在第k+1帧图像帧上的初始形状信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征点构建目标的初始形状信息还包括：当根据所述目标在所述第k+1帧图像帧上的初始形状信息得到的所述目标的面积大于所述目标在所述第k帧图像帧上的特征点构成的形状的面积时，所述初始形状信息正确；否则，所述初始形状信息不正确。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述初始形状信息与所述目标的形状信息进行对比，确定所述特征点所在图像帧中的目标的形状信息包括：计算所述初始形状信息中所述特征点之间的第二距离信息和第二角度信息；

将所述第二距离信息与所述第一帧图像帧中目标的特征点之间的第一距离信息的比值的中值作为第二尺度因数；

将所述第二角度信息与所述第一帧图像帧中目标的特征点之间的第一角度信息的差值的中值作为角度变量；

根据所述第二尺度因数、角度变量和所述第一帧图像帧中的目标的形状信息确定所述特征点所在图像帧中的目标的形状信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一帧图像帧中的目标的位置信息确定所述形状信息所在的图像帧中目标的位置信息包括：计算所述形状信息的所述特征点对所述目标的中心位置的投票决策值，并对所述投票决策值进行聚类；

将所述聚类中包含所述特征点的数量最多的聚类作为目标聚类；

将所述目标聚类对应的所述投票决策值的均值作为所述形状信息所在的图像帧中目标的中心位置。