[发明专利]一种目标跟踪方法及装置

权利要求书

1.一种目标跟踪方法，其特征在于，包括：

获取视频流；

利用核相关滤波器确定跟踪目标在第一帧图像中的外观模型，所述第一帧图像为所述视频流中的任一图像；

基于所述外观模型和第二帧图像的图像特征，确定所述跟踪目标在所述第二帧图像中各候选区域的概率分布函数，所述第二帧图像为所述视频流中与所述第一帧图像相邻的图像，且拍摄时间晚于所述第一帧图像；

若根据所述概率分布函数确定所述跟踪目标在所述第二帧图像中被遮挡，则针对所述视频流中拍摄时间晚于所述第二帧图像的每一帧图像，利用粒子滤波器搜寻所述跟踪目标在所述图像中的所在区域，当根据该区域的图像特征确定所述跟踪目标在所述图像中不再被遮挡时，停止搜寻并基于该区域的图像特征对所述外观模型进行更新。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述概率分布函数确定所述跟踪目标在所述第二帧图像中被遮挡，包括：

计算所述概率分布函数的最大值和所述最大值对应的目标像素点；

确定所述跟踪目标在所述第二帧图像中的所在区域，其中，所述跟踪目标在所述第二帧图像中的所在区域以所述目标像素点为中心像素点、且与所述跟踪目标在所述第一帧图像中所在区域的区域大小相同；

对所述第二帧图像中所述跟踪目标所在区域内的每一像素点，若确定所述概率分布函数在该像素点处的取值大于第一阈值，则将该像素点作为候选像素点；

计算所有候选像素点到所述目标像素点之间的距离之和；

若所有候选像素点到所述目标像素点之间的距离之和大于第二阈值，则确定所述跟踪目标在所述第二帧图像中被遮挡。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若所有候选像素点到所述目标像素点之间的距离之和大于第二阈值，还包括：

计算所述跟踪目标在所述第一帧图像中所在区域的第一颜色直方图，并计算所述跟踪目标在所述第二帧图像中所在区域的第二颜色直方图；

计算所述第一颜色直方图和所述第二颜色直方图之间颜色差的绝对值；

若所述颜色差的绝对值大于第三阈值，则确定所述跟踪目标在所述第二帧图像中被遮挡。

4.如权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，根据以下步骤确定所述跟踪目标不再被遮挡：

对所述视频流中与所述第二帧图像相邻、且拍摄时间较晚的图像，在该图像中选择预设个数的粒子；

对每一粒子，提取该粒子所在候选区域的图像特征，根据所述图像特征和跟踪目标在所述第一帧图像中所在区域的图像特征，确定用于表征该候选区域和所述第一帧图像中跟踪目标所在区域之间相似程度的相关系数；

若存在小于第四阈值的相关系数，则根据得到的相关系数在所述视频流中与该图像相邻的下一帧图像中重新分布粒子；并

返回对每一粒子，提取该粒子所在候选区域的图像特征的步骤，直到根据该图像得到的相关系数都不小于第四阈值时，确定所述跟踪目标在该图像中不再被遮挡。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当根据该图像得到的相关系数都不小于第四阈值时，还包括：

计算所述跟踪目标在所述第一帧图像中所在区域的第一颜色直方图，并计算该图像中所有粒子组成的候选区域的第三颜色直方图；

计算所述第一颜色直方图和所述第三颜色直方图之间颜色差的绝对值；

若所述颜色差的绝对值不大于第三阈值，则确定所述跟踪目标在该图像中不再被遮挡。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当根据该区域的图像特征确定所述跟踪目标在所述图像中不再被遮挡时，停止搜寻并基于该区域的图像特征对所述外观模型进行更新，包括：

计算在该图像中选择的各粒子的坐标平均值；

确定所述跟踪目标在该图像中的所在区域，其中，所述跟踪目标在该图像中的所在区域以所述坐标平均值处的像素点为中心、且与所述跟踪目标在所述第一帧图像中所在区域的区域大小相同；

利用核相关滤波器确定所述跟踪目标在该图像中所在区域的外观模型；

根据所述跟踪目标在该图像中的外观模型，更新所述跟踪目标在所述第一帧图像中的外观模型。