[发明专利]一种运动轨迹的预测方法及装置

说明书

本发明提供一种运动轨迹的预测方法及装置，所述方法包括：将视频中待预测帧次之前的第n+1个帧次及对应的目标坐标选取为参考帧次及参考坐标；基于视频中待预测帧次的前n个帧次及所述参考帧次构建广义逆矩阵；基于视频中待预测帧次的前n个帧次的对应坐标及所述参考坐标构建坐标矩阵；基于视频中待预测帧次及参考帧次构建帧次矩阵；基于所述广义逆矩阵、坐标矩阵及帧次矩阵构建目标轨迹预测模型；根据所述目标轨迹预测模型预测待预测帧图像中移动目标的坐标。本发明能够给出更加精确的轨迹预测，同时避免了大量的运算。

技术领域

本发明涉及视频图像技术领域，尤其涉及一种运动轨迹的预测方法及装置。

背景技术

目标跟踪及目标运动轨迹预测技术在国防工业、航空航天以及安防领域具有重要的应用。与无线电跟踪测量相比，视频目标跟踪测量具有精度高、隐蔽性好和直观性强的优点。视频图像中的运动目标不但具有空间特征，还有目标相对于时间轴而形成的轨迹特征，基于视频图像进行目标跟踪及运动轨迹预测能够充分利用目标的空间分布特征和轨迹特征，从而能够提高跟踪及预测的质量。

视频图像处理中进行预测的目地是为了在检测中加快检测速度，所以预测算法不能复杂，并且能够达到比较好的预测程度。现有的基于视频图像的检测方法一是使用线性预测，直接使用最近的两点预测下一点的位置。方法二是采用高斯分布最小二乘法拟合的方法进行预测。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

线性预测的方法误差很大，方向也是直线型，方向误差也很大。采用使用高斯分布最小二乘法拟合进行预测的方法计算量大。

发明内容

本发明提供的一种运动轨迹的预测方法及装置，能够给出更加精确的轨迹预测，同时避免了大量的运算。

第一方面，本发明提供一种运动轨迹的预测方法，所述方法包括：

将视频中待预测帧次之前的第n+1个帧次及对应的目标坐标选取为参考帧次及参考坐标；

基于视频中待预测帧次的前n个帧次及所述参考帧次构建广义逆矩阵；

基于视频中待预测帧次的前n个帧次的对应坐标及所述参考坐标构建坐标矩阵；

基于视频中待预测帧次及参考帧次构建帧次矩阵；

基于所述广义逆矩阵、坐标矩阵及帧次矩阵构建目标轨迹预测模型；

根据所述目标轨迹预测模型预测待预测帧图像中移动目标的坐标。

可选地，所述基于所述广义逆矩阵、坐标矩阵及帧次矩阵构建目标轨迹预测模型包括：

将所述坐标矩阵、广义逆矩阵及帧次矩阵的倒置依次相乘形成所述目标轨迹预测模型。

可选地，所述基于视频中待预测帧次的前n个帧次及所述参考帧次构建广义逆矩阵包括：

将待预测帧次的前n个帧次分别与所述参考帧次做差获得n个相对帧次；

根据所述n个相对帧次构建矩阵T；

计算所述矩阵T的广义逆矩阵。

可选地：所述基于视频中待预测帧次的前n个帧次的对应坐标及所述参考坐标构建坐标矩阵包括：将待预测帧次的前n个帧次中目标的坐标与所述参考坐标做差获得所述坐标矩阵。

可选地，所述基于视频中待预测帧次及参考帧次构建帧次矩阵包括：

将待预测侦次与参考帧次做差获得相对预测帧次；

基于所述相对预测帧次构建时间帧次矩阵。

第二方面，本发明提供一种运动轨迹的预测装置，所述装置包括：