[发明专利]一种轨迹跟踪方法和装置

说明书

本申请提供了轨迹跟踪方法和装置，包括：获取目标对象的连续视频帧组成的目标视频帧序列；确定目标对象在每个子视频帧序列中的位置信息，并基于确定出的位置信息和每个子视频帧序列中笼子的位置信息，确定每个子视频帧序列对应的左半空背景视频帧和右半空背景视频帧；根据每个子视频帧序列对应的左半空背景视频帧和右半空背景视频帧对每个子视频帧序列进行背景减除，得到每个子视频帧序列对应的前景视频帧序列；基于每个子视频帧序列对应的前景视频帧序列，确定目标对象在目标视频帧序列中的运动轨迹。本申请对目标对象所在的环境没有要求，降低了轨迹跟踪的成本，实用性更好；频繁更新左半空背景视频帧和右半空背景视频帧，提高了轨迹跟踪效果。

技术领域

本申请涉及计算机视觉领域，特别是涉及一种轨迹跟踪方法和装置。

背景技术

在计算机视觉领域，用于动物行为分析的视频分析方法受到广泛关注，尤其是对动物的运动轨迹分析，可以为各种目的提供重要信息。例如，猕猴的运动轨迹不仅反映了猕猴整体活动水平，还记录了有关运动的重要空间信息，对猕猴的运动轨迹进行分析，可用于对帕金森病、亨廷顿病和阿尔茨海默病等特有的表型和运动特征的不同行为进行分类。

传统的基于背景减法的轨迹跟踪方法首先得到一个空背景，然后用背景减除获得动物前景，再对动物前景进行跟踪，得到动物的运动轨迹，但是，传统的背景减法需要特定的环境来提供干净稳定的背景，例如，使用由透明材料制成的专用笼子，并在稳定的光照条件下进行拍摄，增加了轨迹跟踪的成本，实用性较差，并且背景环境经常会随拍摄时间发生变化，仅生成一个空背景导致轨迹跟踪效果较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种轨迹跟踪方法和装置，用于解决现有技术存在的轨迹跟踪成本高和轨迹跟踪效果差的问题，其技术方案如下：

一种轨迹跟踪方法，包括：

获取目标对象的连续视频帧组成的目标视频帧序列，其中，目标视频帧序列包括多个子视频帧序列，每个子视频帧序列包含的每个视频帧中包括收纳目标对象的笼子的位置信息；

确定目标对象在每个子视频帧序列中的位置信息，并基于确定出的位置信息和每个子视频帧序列中笼子的位置信息，确定每个子视频帧序列对应的左半空背景视频帧和右半空背景视频帧，其中，左半空背景视频帧包含的目标对象在笼子的右半侧区域，右半空背景视频帧包含的目标对象在笼子的左半侧区域；

根据每个子视频帧序列对应的左半空背景视频帧和右半空背景视频帧对每个子视频帧序列进行背景减除，得到每个子视频帧序列对应的前景视频帧序列；

基于每个子视频帧序列对应的前景视频帧序列，确定目标对象在目标视频帧序列中的运动轨迹。

可选的，确定目标对象在每个子视频帧序列中的位置信息，并基于确定出的位置信息和每个子视频帧序列中笼子的位置信息，确定每个子视频帧序列对应的左半空背景视频帧和右半空背景视频帧，包括：

对于每个子视频帧序列：

采用帧差法计算该子视频帧序列中每相邻两个视频帧之间的帧像素差，并基于计算出的各帧像素差确定目标对象在该子视频帧序列包含的每个视频帧中的位置信息；

对于计算的每个帧像素差，若该帧像素差大于或等于预设的高运动阈值，则将该帧像素差对应的相邻的两个视频帧均作为第一目标视频帧，以得到该子视频帧序列包含的所有第一目标视频帧；

根据目标对象在该子视频帧序列包含的每个第一目标视频帧中的位置信息，和该子视频帧序列包含的每个第一目标视频帧中笼子的位置信息，确定该子视频帧序列对应的左半空背景视频帧和右半空背景视频帧；

以得到每个子视频帧序列对应的左半空背景视频帧和右半空背景视频帧。