[发明专利]天空背景红外成像多目标跟踪方法

摘要

本发明涉及天空背景红外成像多目标跟踪方法，包括：A.每隔k帧检测当前帧的状态；为检测状态则得到所有目标的质心坐标；为跟踪状态则更新跟踪器模板得出目标位置；B.检测状态时得到的三种匹配状态；C.目标匹配有跟踪器时初始化跟踪器的位置；D.分配有跟踪器但检测器未检测到目标时通过更新每个滤波器模板，得到当前帧位置，第二变量的值加1，达到阈值删除跟踪器；E.检测到新目标但没分配跟踪器时初始化跟踪器的位置；F.对预测位置校正得到最终的目标跟踪位置；G.显示跟踪结果；H.如果为最后帧则结束，否则返回步骤A执行。本发明能够对天空背景的多目标进行快速检测和捕获，以及对虚假目标剔除及感兴趣目标的识别。

主权项

1.天空背景红外成像多目标跟踪方法，其特征包括：/nA.读取红外图像序列，从红外图像序列的初始帧起，记录当前读取的帧数，并且每读取k帧进行一次当前帧的状态是检测状态或跟踪状态的判断，k≥1；如果当前帧的处于检测状态，则对当前帧进行一次目标检测，得到所有的N个目标的质心坐标，N＞1；/n如果当前帧处于跟踪状态，则根据前一帧的位置通过Kalman滤波器预测当前帧的位置，根据当前帧更新对应的跟踪器模板，并根据更新后的跟踪模板得到当前帧的位置，用所述当前帧的位置对所述Kalman滤波器预测的位置进行校正，得出当前帧最终的目标跟踪位置；/nB.当前帧处于检测状态时，通过匈牙利算法将已有的M个跟踪器与所述检测到的N个目标的质心进行关联匹配，得到的三种匹配状态分别为：检测到的目标匹配到了跟踪器、当前帧分配有跟踪器但检测器未检测到目标，以及检测到新的目标但是没分配跟踪器；/nC.如果所述的匹配状态为检测到的目标匹配到了跟踪器，则以检测到的目标的质心为初值，重新初始化所匹配的跟踪器的位置，同时校正Kalman滤波器的位置，设置连续帧未检测目标的第一变量，由于此状态为检测到了目标，因此第一变量的值设为0；/nD.如果所述的匹配状态为当前帧分配有跟踪器但检测器未检测到目标，则将当前帧所对应跟踪器中的滤波器，从前一帧的滤波器模板更新至当前帧的滤波器模板，并将更新了滤波器的跟踪器与当前帧进行关联，使跟踪器通过更新后的滤波器模板重新计算并得到当前帧中的目标位置；设置连续帧未检测目标的第二变量，如果当前帧为红外图像序列的初始帧，则初始化第二变量的值为0，由于此状态为跟踪器在检测阶段未检测到目标，因此第二变量的值加1；如果第二变量的值达到了设定的阈值t，说明当前帧中的目标已经消失，删除当前帧对应的跟踪器；/nE.如果所述的匹配状态为检测到新的目标但是没分配跟踪器，则为每一个此状态的目标新建Kalman滤波器和跟踪器，并用检测到的每个目标的质心坐标初始化给每个目标分配的跟踪器的位置；设置连续帧未检测目标的第三变量，由于此状态属于检测到了目标位置，因此第三变量的值设为0；/nF.跟踪状态：根据前一帧的位置通过Kalman滤波器对当前帧的位置进行预测，根据当前帧更新对应的跟踪器模板，并与跟踪器模板进行关联得到目标的响应位置，根据所述的响应位置对Kalman滤波器预测的位置进行校正，得到当前帧最终的目标跟踪位置；/nG.显示跟踪结果，根据检测状态和跟踪状态返回的目标位置坐标，显示跟踪框；/nH.判断当前帧是否为红外图像序列的最后一帧，如果是则结束目标跟踪，否则返回步骤A重复执行。/n