[发明专利]一种基于傅立叶描述子的彩色移动目标的识别与跟踪方法

摘要

运动物体的检测与跟踪是视频处理的关键技术，也是视频处理和计算机视觉领域中研究热点和难点。在实际生活中，视频中的移动对象常常会时不时地被遮挡，它的尺度和角度也常常发生变化，这使得跟踪这些移动目标变得非常困难。为此，本发明提出了一种结合移动目标对象的颜色RGB值及其形状的傅立叶描述子进行目标跟踪的方法。该方法根据所要跟踪的目标对象的颜色RGB值，分别提取各帧中，与目标颜色RGB值相同的对象，再将这些对象的形状傅立叶描述子与目标对象的形状傅立叶描述子进行度量和比较，从而达到指定目标的识别与跟踪的目的。

主权项

一种基于傅立叶描述子的彩色运动目标的识别与跟踪方法，其特征在于，该方法由两大部分组成，包含如下步骤：第一部分：指定颜色的目标对象的傅立叶描述子提取步骤1：确定所要跟踪的目标对象的颜色RGB值(RValue，GValue，BValue)；步骤2：在视频的第一帧中，根据公式Image＝(DiffR＜T)&(DiffG＜T)&(DiffB＜T)其中DiffR＝|f_R(x，y)‑ValueR|,DiffG＝|f_G(x，y)‑ValueG|,DiffB＝|f_B(x，y)‑ValueB|，T为阈值，f_R(x，y)，f_G(x，y)，f_B(x，y)分别为帧图像的红、绿、蓝通道；这样便可得到一个二值图像，其包含的对象的颜色与指定颜色相同，也就是说，将所有与指定颜色相同的对象提取出来；步骤3：对步骤2所提取的对象的空洞进行填充之后，利用公式ObjectSize＜α或者ObjectSize＞β(α＜β)，其中ObjectSize目标对象的大小，将非指定目标从图像中删除，这样便可得到只有指定目标对象的二值图像；步骤4：利用边缘提取算法(如Canny算法)，获取指定目标的边缘曲线，并进一步获取指定目标对象边界曲线上个离散点序列{(x_i，y_i)：i＝0，1，2，...，N‑1}，并以复数的形式表示；步骤5：利用公式获得指定目标对象的傅立叶描述子F(k)；步骤6：利用公式得到归一化的指定目标对象的傅立叶描述子NormF(k)；第二部分：移动目标跟踪步骤1：利用第一部分中的步骤1，2中的方法，将第j(j≥2)帧中所有与目标对象具有相同颜色的对象提取出来；步骤2：利用第一部分中的步骤4，5，6，得到各提取对象的归一化傅立叶描述子{NormF_h(k)h＝1，2，3，...}；步骤3：利用公式度量目标对象的NormF(k)与第 j(j≥2)帧中各{NormF_h(k)h＝1，2，3，...}相似性差异{D_h(Object，Object_h)：h＝1，2，3，...}；步骤4：与目标对象傅立叶的相似性差异最小的对象，就是所要跟踪的指定的目标对象。