[发明专利]一种基于视频的特定目标的跟踪方法

摘要

本发明方法一种基于视频的特定目标的跟踪方法，是特定目标与运动速度相结合的目标跟踪方法。在检测出特定目标后，选定要跟踪的特定目标，判断特定跟踪目标是否与其他前景目标发生粘连，根据判断出的运动状态，选用不同的跟踪策略对其进行跟踪。本发明方法与现有技术相比，在发生粘连和遮挡的情况下，仍能准确跟踪特定目标。

主权项

1.一种基于视频的特定目标的跟踪方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、使用单高斯背景建模的方法，实时检测当前视频图像，并获得该当前帧视频图像中的多个目标连通域；步骤2、将步骤1得到的多个目标连通域进行贴标签处理，并分别用外接矩形框标识出各目标连通域，其中，每个外接矩形框均用其左上角坐标(x_k0，y_k0)及右下角坐标(x_k1，y_k1)表示为{(x_k0，y_k0)，(x_k1，y_k1)}，k＝1，2，...，L，L为目标连通域的数量；步骤3、选定特定目标在当前帧的连通域为该特定目标的外接矩形框为根据索贝尔锐化算法提取该特定目标的边缘轮廓特征模板其中，Ω_O为特定目标的外接矩形区域；步骤4、标识目标的相邻帧关系并定义目标的运动状态，判断特定目标的外接矩形框在相邻帧间是否存在重合，如有重合，则判定该特定目标在当前帧中存在，转向步骤5；如无重合，则判定该特定目标消失，返回步骤3重新指定特定目标；步骤5、判别特定目标在相邻帧的运动状态变化状态，当特定目标在前一帧中为粘连状态时，则转入步骤6；当特定目标在前一帧和当前帧中，均为单一状态时，则转入步骤7；当特定目标在前一帧为单一状态，且当前帧中变为粘连状态时，转入步骤8；步骤6、判断特定目标在当前帧是否发生分离，当判定特定目标在当前帧发生分离时，转入步骤9，否则，转入步骤8；步骤7、单一状态下的特定目标跟踪：计算特定目标在相邻帧之间运动速率，特定目标的单一状态维持了T_s帧，计算该特定目标在该T_s帧中的平均速度并根据索贝尔锐化算法更新该特定目标的边缘轮廓特征模板后，转入步骤4进行特定目标在下一帧的跟踪；步骤8、粘连状态时的特定目标跟踪：步骤8.1、估算特定目标在当前帧的质心步骤8.2、估算特定目标在当前帧的质心所在的区域，预估其外接矩形为步骤8.3、确定校正特定目标位置的搜索区域：将步骤8.2得到的外接矩形的长和宽分别增加δW和δL，得到的新的矩形区域，将其作为校正特定目标位置的搜索区域；步骤8.4、校正特定目标位置：根据索贝尔锐化算法和特定目标的边缘轮廓特征模板在步骤8.3得到的搜索区域内进行模板匹配，将得到的相同特征点个数最多的区域，初步判断为该特定目标的当前位置，并计算此时特定目标质心位置为步骤8.5、校正特定目标位置的正确性判断根据步骤8.4得到的特定目标质心位置计算其瞬时速率，当得到的瞬时速度与步骤7得到的之差满足一预设值时，判定步骤8.4得到的校正的特定目标位置可信；否则，判定不可信，将步骤8.1得到的的质心位置作为特定目标的质心位置；更新特定目标平均速度，并标识出本帧中的特定目标为粘连状态，转入步骤4进行特定目标在下一帧的跟踪；步骤9、分离状态时的特定目标跟踪：特定目标在前一帧中的连通域为有k个连通域与重合，k≥1，根据索贝尔锐化算法计算该k个连通域内的边缘细节信息，使用特定目标的边缘轮廓特征模板在该k个连通域中进行模板匹配，将得到的相同特征点个数最多的连通域判断为该特定目标的当前位置；计算连通域的面积为当与特定目标实际面积之差满足一预设值时，标示特定目标为单一状态，否则，标示为粘连状态；计算特定目标的质心位置，更新特定目标平均速度，转入步骤4进行特定目标在下一帧的跟踪；循环以上步骤，直至监控任务完成。