[发明专利]一种基于相关滤波的鲁棒性长时跟踪方法

权利要求书

1.一种基于相关滤波的鲁棒性长时跟踪方法，其特征在于，包括：

根据初始帧图像中目标中心位置及目标框尺寸初始化滤波器；

对于后续帧图像，均执行以下操作：

读取当前帧图像，提取当前帧图像搜索区域多尺度的特征图，将提取的特征图与上一帧图像训练得到的滤波器进行互相关匹配，得到响应图；

根据设计的可靠性评价方法判断所述响应图对应跟踪结果的可靠等级，若判断跟踪结果不可靠，则重新检测目标，重新检测目标的方法包括：利用当前帧图像之前的若干帧图像的跟踪结果对目标的运动状态进行预测，确定目标最可能出现的区域，在此最可能出现的区域提取显著性图，以显著性图中显著值最高的位置作为重检测得到的目标中心位置，结合上一帧中目标框尺寸得到重检测的跟踪结果；若重检测得到的目标中心位置与上一帧目标中心位置的距离低于一定阈值，则以重检测的跟踪结果作为当前帧图像的跟踪结果，否则不采用重检测的跟踪结果；若判断跟踪结果可靠，则以响应图中的峰值位置作为目标中心位置，并选取其对应的尺度作为目标框尺寸；

根据跟踪结果的可靠等级在目标函数中选取不同的空间正则项权重更新滤波器。

2.如权利要求1所述的基于相关滤波的鲁棒性长时跟踪方法，其特征在于，所述可靠性评价方法基于响应图的峰值旁瓣比PSR对跟踪结果的可靠等级进行判定。

3.如权利要求2所述的基于相关滤波的鲁棒性长时跟踪方法，其特征在于，所述可靠性评价方法，包括：计算响应图的峰值旁瓣比PSR，以历史各帧图像的响应图的峰值旁瓣比PSR的平均值为基准，若当前帧图像的PSR与历史平均值的比值低于第一阈值，则判定跟踪结果不可靠，若当前帧图像的PSR与历史平均值的比值高于第二阈值，则判定跟踪结果可靠，若当前帧图像的PSR与历史平均值的比值位于第一阈值和第二阈值之间，则判定跟踪结果一般可靠。

4.如权利要求1所述的基于相关滤波的鲁棒性长时跟踪方法，其特征在于，所述利用当前帧图像之前的若干帧图像的跟踪结果对目标的运动状态进行预测，包括：选取当前帧图像之前若干帧图像，计算每相邻两帧之间目标中心位置的差值，根据所有差值得到运动矢量，对运动矢量基于选择的历史帧数进行平均，得到当前帧图像中目标最可能的运动方向。

5.如权利要求3所述的基于相关滤波的鲁棒性长时跟踪方法，其特征在于，所述根据跟踪结果的可靠等级更新滤波器，包括：

当跟踪结果为一般可靠，计算当前帧搜索区域的显著性图，作为训练时目标函数中自适应空间正则项的权重，对滤波器进行训练；当跟踪结果为可靠，采用负高斯型空间正则项权重对滤波器进行训练。

6.如权利要求5所述的基于相关滤波的鲁棒性长时跟踪方法，其特征在于，所述自适应空间正则项的权重的计算方法包括：提取待搜索区域的显著性图，只保留待搜索区域中当前帧目标框位置内的显著性图，进行归一化操作并和负高斯型权重点乘。