[发明专利]一种无线视频传感器节点协作目标跟踪方法

摘要

本发明涉及一种无线视频传感器节点协作目标跟踪方法，通过PIR传感器检测到目标，并触发若干视频节点作为候选节点；通过自适应高斯混合背景建模，实现运动目标的检测与分割；通过分布式Mean shift与目标关联实现节点的目标跟踪，结合传感器节点的检测效果、通信能耗等因素确定传感器网络效能评估函数，选择最优传感器节点进行目标跟踪，实现了对大范围内复杂场景下运动目标的准确跟踪。

主权项

一种无线视频传感器节点协作目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：激活节点步骤：通过PIR传感器检测到目标，并触发若干视频节点作为候选节点；目标检测步骤：通过混合高斯模型对各候选节点的各像素建立至少一个背景模型，用第一帧图像数据对所述背景模型进行初始化，对每个背景模型设定统一的背景阈值，像素点的权值大于该背景阈值的背景模型描述的为背景分布，像素点的权值小于等于该背景阈值的背景模型描述的为前景分布，用像素值重新初始化权值小于初始化背景阈值的背景模型；背景模型的分布参数按优先级从大到小与对应的当前像素值逐一匹配检测，判定背景模型均与当前像素值不匹配的像素点为目标区域内的点，对匹配成功的背景模型更新分布参数，对各背景模型更新权重；目标跟踪步骤：对在初次出现的目标区域，计算其特征空间中特征值的概率，通过求相似性函数最大得到关于所述目标区域的Mean Shift向量，迭代计算若干帧Mean Shift向量，得到所述目标区域的真实位置；所述目标跟踪步骤还包括：通过Mean Shift向量得到Bhattacharyya系数其中分别为目标模型概率密度和候选模型概率密度；还包括视频节点选择步骤：通过效能函数f(i)来选择最优节点进行目标检测以及目标跟踪，其中a为权值，Sj,t(i)为视频节点i第t帧图像检测到目标像素值，β为调整参数，S是探测到第j个目标的视频节点集合；效能值φcost(i)为：其中dc,i为传输距离，H(si)为网络剩余能耗的熵；剩余能耗Eres(i)为：Eres(i)＝Ei‑Es(i)‑Etx(i)‑Erx(i)‑Ecomp，其中Ei为节点总能耗，Es(i)为感知能耗，Etx(i)为发送数据能耗,Erx(i)为接收数据能耗，Ecomp是计算能耗。