[发明专利]基于卫星视频的多运动目标快速跟踪测速方法

摘要

基于卫星视频的多运动目标快速跟踪测速方法，涉及一种针对卫星视频的多运动目标快速跟踪测速方法，解决现有方法无法实现卫星视频中的运动目标的跟踪，且由于噪声干扰大给运动目标检测带来了困难以及无法满足卫星视频实时性的问题，本发明先采用背景建模法对卫星视频建立背景模型并提取出运动目标，然后设计了一种符合卫星实际情况的匹配函数作为运动目标的匹配依据，通过两层次匹配和贪婪算法对目标进行匹配、跟踪，根据跟踪轨迹计算出运动目标的运动速度信息。本发明通过两层次匹配和贪婪算法可以有效的降低多运动目标的复杂度。通过对噪声运动目标及噪声轨迹线的去除，解决了卫星视频中干扰较大的问题。

主权项

1.基于卫星视频的多运动目标快速跟踪测速方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：/n步骤一、获取卫星视频的前M帧图像，并建立背景模型，所述M为正整数；/n步骤二、将当前t帧图像与步骤一中获取前M帧图像建立的背景模型进行差分运算后提取运动目标的位置信息和面积信息，并设定当检测的运动目标的面积信息小于四个像素点时，该运动目标为运动噪点；/n步骤三、将当前t帧运动目标与t-1帧运动目标进行匹配，形成匹配线段；/n具体为：设定匹配线段的匹配函数，匹配线段的匹配权值为C，用下式表示为：/nC＝α_cC_p+(1-α_c)C_s/n式中，C_p为相邻两帧运动目标距离的匹配权值，C_s为相邻两帧运动目标间成像面积的匹配权值，α_c为关系系数，所述C_p和C_s由下述公式表示为：/n /nC_s＝|S_t-1-S_t|/n式中，为t-1帧中运动目标位置，为t帧中运动目标位置，S_t-1为t-1帧中运动目标成像面积，S_t为t帧中运动目标成像面积，通过贪婪算法寻找C最小值，对当前帧运动目标与前一帧运动目标进行匹配，形成匹配线段；/n步骤四、将步骤三形成的匹配线段与未完结轨迹线进行匹配，形成跟踪轨迹线；/n具体为：设定跟踪轨迹线的匹配函数，跟踪轨迹线的匹配权值为L，用下式表述为：/nL＝α_lL_θ+β_lL_v+(1-α_l-β_l)L_s/n式中，L_θ为线段匹配时角度匹配权值，L_v为线段匹配时速度匹配权值，L_s为线段匹配时成像面积匹配权值，α_l，β_l为匹配系数，所述L_θ、L_v和L_s分别用下述函数表示为：/n /n /nL_s＝|S_n-S_b|/n式中，v_n为当前未匹配线段速度，v_b为当前轨迹线在一秒内的瞬时速度，S_n为当前未匹配线段的平均面积，S_b为当前轨迹线的平均面积，通过贪婪算法寻找L最小值，形成跟踪轨迹线；/n步骤五、对步骤四获得的跟踪轨迹线进行判定，如果所述跟踪轨迹线最后匹配线段的时间大于五秒，则判定该跟踪轨迹线已经完结，并将该跟踪轨迹线加入到已完结轨迹线，同时从未完结轨迹线中删除该跟踪轨迹线；/n若已完结轨迹线从开始的匹配线段到结束的匹配线段之间的总时间小于一秒，则判定该已完结轨迹线为噪声轨迹线，同时从已完结轨迹线内删除该已完结轨迹线；/n步骤六、存储步骤五中获得的已完结轨迹线的速度信息，读取下一帧图像，并判断t是否是最后一帧，如果是，将所有轨迹线设置为完结，如果否，返回步骤二。/n