[发明专利]一种动态背景中弱小动目标的连续稳定跟踪方法

摘要

本发明公开了一种动态背景中弱小动动目标的连续稳定跟踪方法，首先获取视频数据，针对每一帧图像进行如下处理：在当前帧图像中，获取待跟踪动目标位置坐标，依据该位置确定目标追踪框；采用贝叶斯框架对目标追踪框内区域建立当前帧图像的空间上下文模型；利用当前帧图像的空间上下文模型与下一帧图像进行卷积计算获得下一帧图像中待跟踪动目标出现位置的置信图，置信度最大的位置即下一帧图像中的待跟踪动目标位置；基于双阈值动目标危机判定，判定待跟踪动目标没有被遮挡或者丢失时，则输出下一帧图像中的动目标位置，当前帧图像的跟踪处理过程结束；否则更新目标追踪框进行重检。该方法实现了目标在背景干扰和遮挡情况下的连续稳定跟踪。

主权项

一种动态背景中弱小动动目标的连续稳定跟踪方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1：获取视频数据，针对视频数据中的每一帧图像按照时间顺序进行如下S2～S6的跟踪处理；S2：在当前帧图像中，获取待跟踪动目标位置坐标，对当前帧图像进行阈值分割和形态学运算，得到多个连通域，并以包含所述待跟踪动目标位置坐标的连通域作为目标区域，取该目标区域的外接矩形框为目标追踪框；若当前帧图像为初始帧，则通过外部输入获得该待跟踪动目标位置坐标，否则直接获取上一帧图像跟踪获得的目标位置坐标；S3：采用贝叶斯框架对目标追踪框内区域建立当前帧图像的空间上下文模型；S4：利用所述当前帧图像的空间上下文模型与所述下一帧图像进行卷积计算获得下一帧图像中待跟踪动目标出现位置的置信图，置信度最大的位置即下一帧图像中的待跟踪动目标位置；S5：基于双阈值动目标危机判定，以确定动目标是否遮挡或丢失，具体步骤为：针对所述下一帧图像中待跟踪动目标出现位置的置信图的峰值尖锐度PSR，计算PSR的标准化值Rt；统计当前帧图像和下一帧图像目标区域差值的绝对值的元素和作为差异值St；当Rt小于第一设定阈值，St小于第二设定阈值时，判定待跟踪动目标被遮挡或者丢失；当判定待跟踪动目标没有被遮挡或者丢失时，则输出下一帧图像中的动目标位置，当前帧图像的跟踪处理过程结束；若判定待跟踪动目标存在被遮挡或者丢失时，进入步S6；S6、以S4中得到动目标位置为中心确定搜索区域，所述搜索区域尺寸为预先设定值，采用尺度不变特征变换匹配SIFT算法对下一帧图像以及下一帧图像后第k帧图像进行匹配，k为预设的帧间隔，然后利用帧差法对匹配结果中的搜索区域进行帧差得到二值图像，若二值图像中包含动目标且与待跟踪动目标的尺寸限定条件相差在设定范围内，则以所述二值图像中动目标的最小外接矩形作为目标追踪框返回S3，否则增大k值重复本步骤。