[发明专利]一种融合Codebook与Camshift的目标跟踪方法

权利要求书

1.一种融合Codebook与Camshift的目标跟踪方法，其特征是包括以下步骤：

1)读入视频序列；

2)手动初始化跟踪目标框位置；

3)做出目标框的颜色直方图；

4)根据目标框的颜色直方图做出当前帧图片的颜色概率分布图；

5)用Codebook方法对运动区域进行检测；

6)对检测结果图进行中值滤波，滤除误检的噪声，并使目标变得联通；

7)将中值滤波后的前景分布图作为掩膜处理颜色概率分布图；

8)在处理后的颜色概率分布图上利用Camshift预测目标的质心坐标和大小；

9)读入下一帧图片，重复步骤4)—8)。

2.如权利要求1所述的一种融合Codebook与Camshift的目标跟踪方法，其特征是步骤7)中用中值滤波后的前景分布图对颜色概率分布图进行的掩膜处理，处理后的颜色概率分布图中背景区域像素为0，非背景区域像素保持原值。

3.如权利要求1所述的一种融合Codebook与Camshift的目标跟踪方法，其特征是步骤5)中所述Codebook方法中的码字采用五元组，即每个码字c_i由两部分组成：RGB向量和五元组五元组中各元素的含义为：平均亮度；f_i，码字被访问的频数；λ_i，最大不重复访问时间间隔；p_i，码字第一次被访问时间；q_i，码字最后一次被访问时间。

4.如权利要求1所述的一种融合Codebook与Camshift的目标跟踪方法，其特征是步骤5)中所述Codebook方法中，训练背景模型和前景检测时进行像素与码字的匹配计算过程中，匹配条件包括颜色扭曲度匹配和亮度匹配，匹配范围由参数颜色扭曲度匹配阈值ε_c和亮度匹配上下界I_hi和I_low确定，对于高亮度和低亮度区域分别采取不同的匹配计算方式，即ε_c、I_hi和I_low的计算公式如下：

ϵc=χ·I‾iifI‾i>ϵϵc0=χ·ϵotherwise]]>

Ihi=β·I‾i=(1+θ)·I‾iifI‾i>ϵI‾i+ϵb0=I‾i+θ·ϵotherwise]]>

Ilow=α·I‾i=(1-θ)·I‾iifI‾i>ϵI‾i-ϵb0=I‾i-θ·ϵotherwise]]>

其中，ε是用于判断当前像素的亮度是否是低亮度的阈值；是第i个码字中五元组中的平均亮度；χ是用于计算颜色扭曲度匹配阈值的一个变量，取值在0到1之间；ε_c0是在低亮度区域颜色扭曲度匹配阈值所取的定值；θ是用于计算亮度匹配上下界的一个变量，取值在0到1之间；β是在高亮度区域亮度匹配上界与平均亮度的比值，其值等于1+θ；ε_b0是在低亮度区域亮度匹配范围的一半，ε_c0和ε_b0共同保证在低亮度区域匹配范围不会太小，防止低亮度区域误检的出现；α是在高亮度区域亮度匹配下界与平均亮度的比值，其值等于1-θ。以上三个公式可以合并成如下公式：

Ilow=I‾i-θΛIhi=I‾i+θΛϵc=χΛ]]>

其中，式中的U(x)是单位阶跃函数。