[发明专利]视频目标跟踪方法、装置和实现装置

说明书

本发明提供了一种视频目标跟踪方法、装置和实现装置；该方法包括：在设定的图像范围内，检测当前帧中的特征点集，按照预设的筛选条件，对特征点集进行筛选；进而根据筛选后的特征点集，对目标对象进行特征点匹配、运动估计和跟踪状况分析；根据匹配结果、运动估计结果和跟踪状况分析结果，对目标对象和邻域背景的特征点集、目标对象和邻域背景的表观特征、目标对象和邻域背景的帧间运动参数进行更新，从而更新目标对象的跟踪策略。本发明中的跟踪结果不仅能够及时反映目标对象的位置，还能够准确反映目标对象的范围及旋转角度，可以使视频帧目标对象的跟踪具有较好的鲁棒性和稳健性，同时计算复杂度较低，实现跟踪鲁棒性和运算速度的兼顾。

技术领域

本发明涉及视频目标跟踪技术领域，尤其是涉及一种视频目标跟踪方法、装置和实现装置。

背景技术

运动跟踪是指在连续的图像序列中对感兴趣的目标进行检测，以获得目标的位置、范围、形态等信息，从而在连续的视频序列中建立起目标的对应关系，为下一步的视频理解和分析提供可靠的数据。传统的跟踪方法对目标建立模型，在新的一帧到来时候，通过搜索目标模型的最优似然来跟踪目标，考虑到算法复杂度问题，通常只返回被跟踪目标的位置，而并不返回目标在视频中的成像范围、旋转变化等信息，并且容易受到杂乱背景、遮挡、运动突变等因素的影响，造成跟踪漂移乃至跟踪失败；因此，现有的跟踪算法传统跟踪方法或许在计算复杂度方面有较好的效果，而在一定程度上牺牲了鲁棒性，或是强调了鲁棒性，而牺牲了计算速度，通常难于兼顾。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种视频目标跟踪方法、装置和实现装置，以使视频帧目标对象的跟踪具有较好的鲁棒性和稳健性，同时计算复杂度较低，实现跟踪鲁棒性和运算速度的兼顾。

第一方面，本发明实施例提供了一种视频目标跟踪方法，包括：初始化跟踪参数；跟踪参数至少包括目标对象的位置和范围、目标对象和邻域背景的帧间运动参数、目标对象和邻域背景的特征点集；目标对象和邻域背景的表观特征中的多种；在设定的图像范围内，检测当前帧中的特征点集，按照预设的筛选条件，对特征点集进行筛选；特征点集包括特征点和特征点对应的特征向量；根据筛选后的特征点集分别与前一帧对应的目标对象和邻域背景的特征点集进行匹配；根据筛选后的特征点，对目标对象进行运动估计；根据筛选后的特征点与目标对象的中心位置的距离，以及目标对象的表观特征，对当前帧中目标对象的进行跟踪状况分析；根据匹配结果、运动估计结果和跟踪状况分析结果，对目标对象和邻域背景的特征点集、目标对象和邻域背景的表观特征、目标对象和邻域背景的帧间运动参数进行更新，从而更新目标对象的跟踪策略。

第二方面，本发明实施例提供了一种视频目标跟踪装置，包括：初始化模块，用于初始化跟踪参数；跟踪参数至少包括目标对象的位置和范围、目标对象和邻域背景的帧间运动参数、目标对象和邻域背景的特征点集；目标对象和邻域背景的表观特征中的多种；筛选模块，用于在设定的图像范围内，检测当前帧中的特征点集，按照预设的筛选条件，对特征点集进行筛选；特征点集包括特征点和特征点对应的特征向量；特征点匹配模块，用于根据筛选后的特征点集分别与前一帧对应的目标对象和邻域背景的特征点集进行匹配；运动估计模块，用于根据筛选后的特征点，对目标对象进行运动估计；跟踪状况分析模块，用于根据筛选后的特征点与目标对象的中心位置的距离，以及目标对象的表观特征，对当前帧中目标对象的进行跟踪状况分析；更新模块，用于根据匹配结果、运动估计结果和跟踪状况分析结果，对目标对象和邻域背景的特征点集、目标对象和邻域背景的表观特征、目标对象和邻域背景的帧间运动参数进行更新，从而更新目标对象的跟踪策略。

第三方面，本发明实施例提供了一种视频目标跟踪实现装置，包括处理器和机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述视频目标跟踪方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：