[发明专利]一种复杂背景及遮挡条件下的运动目标跟踪方法

权利要求书

1.一种复杂背景及遮挡条件下的运动的目标的跟踪方法，用于跟踪视频图像中的运动的目标，其特征在于，包括步骤：

（1）确定所述目标及所述视频图像的初始帧；

（2）获得所述目标的颜色及纹理信息二维直方图的反向投影，所述颜色是所述目标的图像色度信息，利用所述颜色的直方图，在所述视频图像中得到反向投影图来表示所述目标的所述颜色；所述纹理是所述目标的图像通过计算灰度共生矩阵得到的灰度图像，所述纹理采用所述灰度共生矩阵中的纹理特征提取，利用所述灰度图像中所述目标的所述纹理的直方图，在所述视频图像中得到反向投影图，来表示所述帧图像的所述纹理；

（3）所述目标的颜色纹理二维直方图结合所述目标的运动模板信息，得到扩展的反向投影图，所述运动模板信息是所述视频图像与背景模型图像作差值得到的前景图像；

（4）对所述目标进行遮挡判定，若判定为所述目标未被遮挡，采用Kalman滤波器对所述目标在下一帧的位置进行预测，所述预测的结果作为下一帧CamShift算法迭代的起点，采用CamShift算法迭代下一帧；若判定为所述目标被遮挡，所述Kalman滤波器停止工作，采用基于最小二乘估计的方法进行轨迹预测，同时对每一预测位置采用CamShift算法搜索；

（5）判断跟踪是否结束，若判定为跟踪未结束，获取视频跟踪的当前帧，并转至步骤（2）；若判定为跟踪结束，则方法停止。

2.如权利要求1所述的一种复杂背景及遮挡条件下的运动目标跟踪方法，其特征在于，步骤（2）中所述颜色采用HSV色彩模型将所述颜色的色度、饱和度、亮度区分开来，其中H分量表示色度，S分量表示饱和度，V分量表示亮度。

3.如权利要求2所述的一种复杂背景及遮挡条件下的运动目标跟踪方法，其特征在于，利用所述HSV色彩模型的H分量的直方图，在所述视频图像中得到反向投影图来表示所述目标的所述颜色。

4.如权利要求1所述的一种复杂背景及遮挡条件下的运动目标跟踪方法，其特征在于，步骤（2）中所述纹理的提取采用的所述灰度共生矩阵中的纹理特征是由所述灰度图像每个像素上下左右及其对角线方向的8个邻域之间灰度差值产生的，对所述每个像素分别取45°、135°、90°、0°方向上的邻域灰度值差，即：

G1(x,y)=G(x+1,y+1)-G(x-1,y-1)

G2(x,y)=G(x-1,y+1)-G(x+1,y-1)

G3(x,y)=G(x,y+1)-G(x,y-1)

G4(x,y)=G(x+1,y)-G(x-1,y)

其中(x,y)为所述像素坐标。得到4个方向上的邻域灰度值差后，所述纹理的所述每个像素的灰度差值定义为

G5(x,y)=[G1(x,y)+G2(x,y)+G3(x,y)+G4(x,y)]/4

由此得到所述纹理。