[发明专利]可解决多目标碰撞及遮挡问题的视频摘要生成方法

权利要求书

1.一种可解决多目标碰撞及遮挡问题的视频摘要生成方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)采用自适应的混合高斯模型对视频帧图像进行处理，对每一个像素判定其是前景还是背景，得到前景图像和背景图像，并实时重建背景模型；

(2)使用步骤(1)中得到的前景图像检测新进入场景的所有团块，然后将较小的团块和与已经被跟踪团块有重叠的团块丢弃，并通过图像边界检测和运动一致性检测进行筛选，丢弃不合标准的团块，将真正的新团块保存到团块列表中，并对所有新团块进行顺序ID编号；

(3)在步骤(2)对目标进行检测的基础上，实现对目标的跟踪，具体方法如下：

(31)从前景图像提取当前帧的所有团块，并计算团块的质心、宽度和高度，并添加到新团块列表；

(32)对每一个已被跟踪的团块，利用卡尔曼滤波预测该团块在当前帧的位置和大小；

(33)对每一个新团块，通过与已被跟踪团块位置和大小及其卡尔曼预测的位置和大小进行碰撞分析，并将与该团块产生紧随碰撞、交叉遮挡的所有目标的ID编号保存在已被跟踪目标的碰撞标识数组中；

(34)对已被跟踪的目标团块进行判断，若存在碰撞，则采用带权重的粒子滤波进行跟踪预测得到目标团块；若不存在碰撞，则寻找距离上一帧里的团块最近的当前帧的团块作为目标团块；最后将得到的目标团块添加到跟踪轨迹；

(4)采用卡尔曼滤波对跟踪团块的位置信息进行修正；

(5)在每条轨迹结束时生成运动目标的运动轨迹，主要包括ID编号、起始帧号、终止帧号、碰撞标识数组、所有团块的位置和大小信息，并将其导出到运动轨迹文件中；

(6)根据步骤(5)得到的目标运动轨迹文件，对所有目标的运动轨迹进行组合优化，并按照该组合优化方案将运动目标与生成的背景图像进行融合，生成视频摘要，具体方法如下：

(61)对轨迹生成模块得到的运动轨迹文件中的所有目标按照ID编号进行非降序排序；

(62)对排序后的所有目标的运动轨迹进行分析，创建存在碰撞分析的运动轨迹列表，通过对每个目标的碰撞标识数组进行检测：

若存在碰撞，将当前目标添加到存在碰撞分析的运动轨迹列表，并将与该目标产生碰撞或遮挡的关联目标，或与其关联目标产生碰撞或遮挡的目标，依次进行递归分析，得到该目标的碰撞分组，该碰撞分组被视作一个新的运动目标，其起始帧为该分组中第一个目标的起始帧，其终止帧为该分组中所有目标的最大终止帧；

若不存在碰撞，将当前目标添加到存在碰撞分析的运动轨迹列表，此时，该运动目标是一个单独的运动目标；

(63)对得到的存在碰撞分析的运动轨迹列表中的所有运动目标，按照运动目标起始位置进行聚类，类内所有目标按照ID编号进行非降序排序，然后对每一类中的所有运动目标依次判断：

若是单独的一个运动目标，则按照给定的间隔时长计算该目标的起始帧和终止帧，并添加到输出运动轨迹列表；

若是碰撞分组，将分组中第一个目标的起始帧作为该分组的起始帧，然后分别计算分组中的其余目标与第一个目标的帧差，并将第一个目标的起始帧与对应目标的帧差之和作为该目标的起始帧，最后将分组中的所有目标依次添加到输出运动轨迹列表；

(64)依据步骤(63)得到的所有运动目标的输出运动轨迹列表，得到最终组合优化方案，将目标快照与生成的背景图像进行无缝融合，生成视频摘要。