[发明专利]目标跟踪方法及系统

说明书

本发明提供了一种目标跟踪方法及系统，该方法包括：根据获取的第一帧图像，构建正字典集合、负字典集合；对后续帧图像进行随机采样，获得若干图像块作为候选样本；根据所述候选样本、正字典集合及负字典集合，获取所述候选样本的置信度；根据所述候选样本的置信度，确定目标跟踪结果。本发明利用稀疏字典选择机制，可以从跟踪结果中选出可靠的、有代表性的跟踪结果对目标表观模型进行更新，有效的避免了跟踪结果不准确对表观模型的不利影响。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，具体地，涉及目标跟踪方法及系统。

背景技术

视频目标跟踪是当前计算机视觉领域的一个热点问题，在给定目标在第一帧的初始位置之后，能够自动预测目标在接下来帧数的位置。

目前，目标跟踪的主要方法包括：基于生成式模型的跟踪方法和基于判别式模型的跟踪方法，以及将两者结合之后的跟踪方法。对于基于生成模型的跟踪方法来说，跟踪任务是先建立一个目标表观模型，随后在其邻域范围内搜索与目标最相似的区域。基于判别模型的跟踪方法是把目标跟踪问题看作成一个二分类问题，其主要思想是寻找目标与背景之间的最优分类面，并使得它们间的差异性最大，进而把目标从背景中提取出来。

但是，这些方法是建立在候选样本能够被字典线性表示这一假设之上，很难处理目标姿态变化、光照变化、遮挡等复杂变化，对于实际目标服从非线性分布的情形，就无法进行准确的刻画，进而导致误差累积以及跟踪漂移现象的发生。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种目标跟踪方法及系统。

第一方面，本发明提供一种目标跟踪方法，包括：

根据获取的第一帧图像，构建正字典集合、负字典集合；

对后续帧图像进行随机采样，获得若干图像块作为候选样本；

根据所述候选样本、正字典集合及负字典集合，获取所述候选样本的置信度；

根据所述候选样本的置信度，确定目标跟踪结果。

可选地，根据获取的第一帧图像，构建正、负字典集合，包括：

确定所述第一帧图像中的目标中心位置I(x,y)；

根据所述目标中心位置I(x,y)为圆心，且在预设半径范围内采样得到的若干图像块构建正字典集合；

根据所述目标中心位置I(x,y)为圆心，且在预设半径范围以外采样得到的若干图像块构建负字典集合。

可选地，所述正字典集合中图像块的采样公式如下：

其中，I_i为第i个图像块的中心位置，R_r为搜索区域半径，p为正字典集合中图像块的数量；

所述负字典集合中图像块的采样公式如下：

其中，I_j为第j个图像块的中心位置，R_r为搜索区域半径，R_s为外部搜索区域半径，j＝1,2,…,n；n为负字典集合中图像块的数量。

可选地，根据所述候选样本、正字典集合及负字典集合，获取所述候选样本的置信度，包括：

将任一候选样本y在高维空间的映射记为获取候选样本y在正字典集合的k个临近图像块，构建所述候选样本y的局部正字典集合B⁺，并获取所述局部正字典集合B⁺的高维空间