[发明专利]一种多相机拓扑连通图建立与跨相机目标跟踪方法

权利要求书

1.一种多相机拓扑连通图建立与跨相机目标跟踪方法，其特征在于：该方法包括多相机拓扑连通图建立和跨相机目标跟踪两个部分，多相机拓扑连通图建立步骤为：

步骤d1、采集时间同步的视频数据；

步骤d2、利用K-Means聚类算法得到每个相机的出入口区域；

步骤d3、对相机的每一帧进行目标检测；

步骤d4、根据目标检测的结果，得到每组对应出入口之间的互相关函数图；

步骤d5、分析互相关函数，对峰值进行合并，粗略的估计出转移时间的期望和标准差，确定出入口之间的连通关系；

步骤d6、如两个出入口之间有连通关系，则对互相关函数做进一步细化，得到更为精确的转移时间期望和标准差，执行步骤d8；

步骤d7、如根据步骤d5确定两个出入口之间无连通关系，结束分析过程，将两个出入口之间的关系设置为“不连通”，转移时间期望和标准差设置为无穷大，执行步骤d8；

步骤d8、重复步骤d4、步骤d5、步骤d6、步骤d7，将其得到的两两出入口之间的关系、转移时间期望、标准差，最终生成多相机拓扑连通图；

基于上述生成的多相机拓扑连通图的跨相机目标跟踪步骤为：

步骤t1、保存目标最后离开相机时的特征与离开时所在的出入口；

步骤t2、根据多相机的拓扑连通图，得到各个出入口之间的连通关系，将转移时间小于一定阈值D的出入口加入出入口候选队列，在界面突出显示候选队列的出入口，以方便监控人员监视；

步骤t3、根据步骤t2得到的出入口关系，在一定时间范围内对目标可能出现的出入口进行检测，直到找到目标，如超时则目标丢失。

2.根据权利要求1所述的一种多相机拓扑连通图建立与跨相机目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤d2包括如下步骤：

步骤d2.1、利用Faster-RCNN进行目标检测，得到目标的位置，作为训练集；

步骤d2.2、根据视频场景信息随机生成k个质心点，进行n₁次迭代得到k个类，即为相机的k个出入口区域。

3.根据权利要求1所述的一种多相机拓扑连通图建立与跨相机目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤d4包括如下步骤：

步骤d4.1、对于两个可能存在连通关系的出入口E_i、E_j，得到E_i的离开目标的时间序列和E_j的进入时间序列；

步骤d4.2、通过在转移时间窗口范围内比较目标Re-id特征进行目标匹配，该目标在E_j的进入时间和E_i的离开时间的差作为该目标转移时间；

步骤d4.3、根据步骤d4.2得到的每个目标的转移时间，定义关于转移时间的互相关函数，每出现一个匹配目标，其转移时间对应的互相关函数值增加一分；

步骤d4.4、以转移时间为横轴，以互相关函数值为纵轴，得到互相关函数分布图。

4.根据权利要求1所述的一种多相机拓扑连通图建立与跨相机目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤d5包括以下步骤：

步骤d5.1、根据步骤d4得到的互相关函数图，利用邻居累加算法对互相相关函数值进行累加处理；

步骤d5.2、根据步骤d5.1得到的累加处理后的互相关函数图，设定经验阈值threshold和β，当互相关函数值小于threshold时，被认为是噪音，连续大于threshold的宽度大于等于β时被认为是峰值，从而确定所有互相关函数中所有的峰值；

步骤d5.3、根据步骤d5.2得到的峰值，设定阈值α，当两个峰值所在的转移时间之差小于α时进行峰值合并，取两个转移时间的平均值作为新的峰值所在；

步骤d5.4、重复步骤d5.3将所有满足合并条件的峰值合并，如最后只剩下一个峰值，则认为两个出入口之间存在连通关系，峰值对应时间和宽度即分别为该对应出入口粗略的转移时间期望T^ij和标准差W^ij。