[发明专利]一种遮挡状态下运动目标稳定追踪的自动装置

摘要

本发明公开了一种遮挡状态下运动目标稳定追踪的自动装置，包括一视频输入设备、一视觉识别系统PC主机、一输入设备和一输出设备。为了提高目标处于遮挡、交互、转向等各种复杂遮挡状态下的跟踪稳定性与实时性，视觉识别系统首先对整个场景中所有目标提取简单的颜色、形状和位置特征建立初始目标匹配，利用目标的运动方向及速率预测下帧中优先搜索区域以加快目标匹配效率，减少运算量。然后对未建立对应关系的遮挡目标采用外观特征模型进行再匹配，并采用基于运动方向变化率机制对外观特征模型进行自适应更新。该系统结构简单、高实时高精度，有效地实现了遮挡状态下运动目标稳定追踪功能。

主权项

一种遮挡状态下运动目标稳定追踪的自动装置，包括：一视频输入设备，用于获得视频数据；一视觉识别系统，核心是拥有Inte CPU处理器和DDR内存的PC电脑设备，用于识别与处理视频输入系统获得的视频数据；一电脑输入设备，用于输入用于控制视觉识别系统的指令；一电脑输出设备，用于输出视觉识别系统识别处理后的视频数据。为进行遮挡状态下运动目标稳定追踪，所述的视觉识别系统执行以下步骤：(1)根据输入的视频序列，对前景运动区域进行分割，通过连通性分析对前景目标区域进行聚类分组，并剔除掉微小型运动目标，同时计算各个目标的外接矩形，记录其左上角和右下角坐标位置以及二维前景像素掩码矩阵；(2)计算各个运动目标的区域特征，包括全局颜色均值、质心坐标、目标大小以及长宽比特征，并根据相邻两帧图像中相匹配的运动目标之间质心坐标之差计算出该目标的运动方向与速率；(3)根据上述特征的相对变化值在整个场景中建立初始目标匹配，并利用目标的运动方向及速率，预测下帧中优先搜索区域，以加快目标匹配效率、减少运算量。对未建立对应关系的正进入/正离开/遮挡目标，根据目标遮挡与边界状态信息，采用外观特征模型进行再匹配。该外观特征模型通过目标前景像素颜色灰度统计和二维前景像素掩码矩阵信息，进行目标区域的搜索与匹配，同时根据目标运动方向的变化率自适应更新目标前景像素颜色灰度统计参数；(4)通过输出设备输出运动目标追踪结果。