[发明专利]一种视频内容多目标跟踪方法有效

专利信息
申请号: 201410458136.7 申请日: 2014-09-10
公开(公告)号: CN104156987B 公开(公告)日: 2017-05-10
发明(设计)人: 曲建明 申请(专利权)人: 成都金盘电子科大多媒体技术有限公司
主分类号: G06T7/292 分类号: G06T7/292
代理公司: 成都金英专利代理事务所(普通合伙)51218 代理人: 袁英
地址: 610056 四川省成都市*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明公开了一种视频内容多目标跟踪方法,它包括如下步骤S1视频图像采集,根据图像分辨率,设定采样频率和采样时间,从视频中采集运动图像;S2目标的分割与识别;S3运动轨迹跟踪,利用视频图像相邻帧之间的微小差异,在参考帧中寻找各目标的匹配点,通过建立的代价函数判断两点的相关性,找出目标的最佳匹配点,并将目标在各帧中的对应匹配点的质心相连,得到目标运动的路径曲线或轨迹;S4目标运动参数计算,在步骤S2和步骤S3完成了目标的分割和轨迹曲线的跟踪的基础上,通过分析各目标轨迹点的坐标及形态学数据,利用相关参数计算公式,计算出目标活性的相关参数。
搜索关键词: 一种 视频 内容 多目标 跟踪 方法
【主权项】:
一种视频内容多目标跟踪方法,其特征在于:它包括如下步骤:S1:视频图像采集,根据图像分辨率,设定采样频率和采样时间,从视频中采集运动图像;S2:目标的分割与识别,其包括以下子步骤:S201:目标分割,将目标与图像背景进行分离;S202:去杂,初始分割结果中可含有杂质,需要予以去除;S3:运动轨迹跟踪,利用视频图像相邻帧之间的微小差异,在参考帧中寻找各目标的匹配点,通过建立的代价函数判断两点的相关性,找出目标的最佳匹配点,并将目标在各帧中的对应匹配点的质心相连,得到目标运动的路径曲线或轨迹;S301:假设可用于计算的参考帧数量为N帧,设定当前帧帧号为i,为找出当前帧中所有目标点在参考帧中的最佳匹配的目标点,将第i‑N到第i帧的参数表读入计算机中;S302:选取当前帧i中的一个目标m;S303:选取未计算过的且最近的一个参考帧K;S304:从参考帧中选取未计算过的目标n,预测目标n运动到第i帧时的位置范围:如果目标n为第一帧或刚出现的目标,此时目标n没有参考帧,预测其可能出现的位置坐标为:(Cx,Cy)=(xn,yn)    (0‑1)如果目标n有参考帧,预测其可能位置为:Cx=xf+vx×dfCy=yf+vy×df---(0-2)]]>其中vxn=|xn-xn′|dfvyn=|yn-yn′|df---(0-3)]]>其中(Cx,Cy)为目标预测点位置,(xn,yn)为目标n质心坐标,df为目标n与其参考帧之间的帧差,(x'n,y'n)为目标n在其参考帧中最佳匹配目标的质心坐标,vxn为目标n在x方向运动速度,vyn为目标n在y方向运动速度;预测搜索区域如式(0‑4)所示:th=maxMov+avgMov×(i‑k)   (0‑4)其中,maxMov为所有已计算帧中运动目标的最大速度,avgMov为所有已计算帧中运动目标平均速度,i为当前帧帧号,k为参考帧帧号;计算预测坐标与实际坐标之间的距离是否落在搜索区域内:dx=|xm-Cx|dy=|ym-Cy|---(0-5)]]>则d≈(dx+dy)/2   (0‑6)那么当下面条件满足时,目标m落入搜索区域内:d≤th且dx≤λ·th且dy≤λ·thλ为常量;S305:当目标m落入目标n搜索区域内时,计算其代价函数代价函数如式(0‑7)所示:f=α·dsize+β·davgMov×(i-k)+γ·dbrgt+η·dMovdMov=||vxm|+|vym|-|vxn|-|vxn||vxm|+|vym||vxm=|xm-xn|i-kvym=|ym-yn|i-k---(0-7)]]>其中α,β,γ为加权系数,dsize为目标m和目标n的周长差,avgMov为所有已计算帧中运动目标平均速度,dbrgt为两目标的平均亮度差,d为两目标之间的距离,i‑k为两帧之间的帧差,(xm,ym)为目标m质心坐标,(xn,yn)为目标n质心坐标,vxn为目标n在x方向运动速度,vyn为目标n在y方向运动速度;S306:重复步骤S304和S305,从参考帧中找出最佳匹配目标点,根据找寻结果,执行如下子步骤:A.若参考帧中未找出最佳匹配点,则返回S303;B.若所有参考帧都未找出匹配的目标点,则当前帧中目标点m为新出现的点;C.若在参考帧中找出最佳匹配点,则返回S302,新选取一个目标进行匹配;D.若当前帧中所有点都计算完成,则进入S307;S307:步骤S301‑S306得到每帧图像以及图像中每个目标的前后匹配点,连接各匹配点的质心坐标,即为目标运动轨迹,根据目标运动轨迹,统计其运动参数;S4:目标运动参数计算,在步骤S2和步骤S3完成了目标的分割和轨迹曲线的跟踪的基础上,通过分析各目标轨迹点的坐标及形态学数据,利用相关参数计算公式,计算出目标活性的相关参数。
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