[发明专利]一种目标跟踪的方法及装置

摘要

本发明公开了一种目标跟踪的方法及装置，该方法包括：在初始化帧中，根据目标区域建立掩模矩阵，利用空间和时间约束，建立时空正则化判别相关滤波器模型；提取目标在初始位置和旋转角度下的多尺度样本，学习得到尺度空间判别相关滤波器模型；在随后帧中，利用时空正则化判别相关滤波器获取目标位置和旋转角度；利用尺度空间判别相关滤波器，获取目标尺度；根据跟踪结果，在线更新相关滤波器。采用本方法，能够提高目标遮挡、形变、旋转等情况下的跟踪鲁棒性，并估计目标的位移、旋转和尺度，得到准确的目标区域，从而对目标进行持续跟踪。实现该方法的目标跟踪的装置，包括：图像采集单元，图像处理单元，学习单元，跟踪单元和伺服驱动单元。

主权项

1.一种目标跟踪的方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤1：在初始帧中，以目标位置为中心，在初始旋转角度下，提取图像块，并建立掩模矩阵，对图像块进行预处理，获取训练样本，利用空间和时间约束，建立时空正则化相关滤波模型，并将训练样本和对应标签输入模型，学习得到时空正则化判别相关滤波器；步骤2：在初始帧中，以目标位置为中心，在初始旋转角度下，分别提取多尺度图像块，对所有图像块进行预处理，获取训练样本，输入尺度空间判别相关滤波模型，学习得到尺度空间判别相关滤波器；步骤3：在随后帧中，首先以目标在上一帧的位置为中心，在上一帧的旋转角度下提取图像块，对图像块进行预处理，利用时空正则化判别相关滤波器获取每个位置的响应，并选取响应峰值所在位置为目标位置；步骤4：以目标位置为中心，分别提取不同旋转角度图像块，对所有图像块进行预处理，利用时空正则化判别相关滤波器获取不同旋转角度下的响应峰值，选取所有响应峰值的最大值所对应的角度作为目标的旋转角度，选取此旋转角度下响应峰值所在位置作为目标的微调位置；步骤5：以目标的微调位置为中心，在所得旋转角度下，分别提取多尺度图像块，对图像块进行预处理，利用尺度空间判别相关滤波器获取每个尺度的响应值，并选取响应峰值所对应的尺度作为目标的尺度；步骤6：以步骤3、4和5所得目标的位置、旋转和尺度作为跟踪结果，采用步骤2和3中相同的处理方式，得到新的时空正则化判别相关滤波器和尺度空间判别相关滤波器，并采用线性插值的方式更新得到最终的相关滤波器；步骤7：分别重复3、4、5和6，对随后帧进行处理，直到最后一帧处理结束。