[发明专利]一种目标跟踪方法及装置

说明书

本发明属于图像处理技术领域，尤其是涉及一种目标跟踪方法，包括以下步骤：获取待跟踪视频，从待跟踪视频中确定并输入初始帧并初始化目标框；在第一帧后的下一帧中产生众多候选框，且候选框与第一帧中的区域是相同的；对相同区域图像内的候选框的特征进行提取；筛分提取特征中的背景特征和目标特征，并对目标特征进行初步检测；对筛分后的背景特征和目标特征进行建模，对候选框内的特征进行分别进行评分并计算置信分数，确定最高置信度为预测结果。优点在于：本发明能够对被遮挡的目标特征进行检测并进行相应的处理，增强了算法的鲁棒性，保证了跟踪的稳定性，解决了目标跟踪过程中由于大面积遮挡造成的跟踪效果变差的问题。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种目标跟踪方法及装置。

背景技术

目标跟踪是计算机视觉研究领域的热点之一，并已经在多个领域中得到广泛应用。一般来说，目标跟踪就是在连续的视频序列中，建立所要跟踪物体的位置关系，得到物体完整的运动轨迹。简单来说，目标跟踪就是在第一帧时给出目标的初始位置，利用跟踪算法计算出后续每帧图像中目标的位置信息，理论上来说，目标跟踪能够进行实时的跟踪，但是在实际应用中，由于光照、遮挡、尺度变化等因素，很容易导致目标丢失。

现有的图像信号采集过程中的信息损失和复杂的应用环境，特别是目标在运动过程中经常被场景中的其它物体遮挡，遮挡导致了原先特征的丢失，新特征的产生，这给目标识别和定位带来很大的困难。因此，跟踪过程中的遮挡问题越来越成为限制跟踪算法实用性的关键因素，而在图像图形识别中传统的识别方法对这类物体识别问题通常不能奏效。

为此，我们提出一种目标跟踪方法及装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种目标跟踪方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种目标跟踪方法，包括以下步骤：

S1、获取待跟踪视频，从待跟踪视频中确定并输入初始帧(第一帧)并初始化目标框；

S2、在第一帧后的下一帧中产生众多候选框(产生有可能的目标框)，且候选框与第一帧中的区域是相同的；

S3、对相同区域图像内的候选框的特征进行提取；

S4、筛分提取特征中的背景特征和目标特征，并对目标特征进行初步检测；

S5、对筛分后的背景特征和目标特征进行建模，对候选框内的特征进行分别进行评分并计算置信分数，确定最高置信度为预测结果；

S6、更新观测模型使其适应目标的变化，防止跟踪过程发生漂移。

在上述的目标跟踪方法中，所述步骤S2中产生众多候选框的方法步骤为：

1)初始状态：用大量粒子模拟运动状态，使粒子在空间内均匀分布；

2)预测阶段：根据状态转移方程，将每一个粒子带入，得到一个预测粒子；

3)校正阶段：对预测粒子进行评价(计算权重)，越接近于真实状态的粒子，其权重越大；

4)重采样：根据粒子权重对粒子进行筛选，筛选过程中，既要大量保留权重大的粒子，又要有一小部分权重小的粒子；

5)滤波：将重采样后的粒子带入状态转移方程得到新的预测粒子，即步骤2)。

在上述的目标跟踪方法中，所述步骤S3中的对候选框图像特征提取是根据彩色图像在不同的颜色空间里表征同一物体呈现出的同态性，可以把目标物体在不同的颜色空间里进行分解，并将这些关键特征信息进行融合，从而找出判别目标的本质特征，具体的操作步骤为：

a)首先选择初始搜索窗口，使窗口恰好包含整个跟踪目标；