[发明专利]一种可靠的局部目标跟踪方法及跟踪器

权利要求书

1.一种可靠的局部目标跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10，利用随机分块方法和人工分块方法来划分目标，分别得到第一类粒子和第二类粒子；

S20，结合第一类粒子和第二类粒子来估计目标位置；

S30，利用重采样规则来剔除第一类粒子中的不可靠粒子，如果某个粒子满足重采样规则，则将其判定为不可靠的粒子并删除，反之则将其判定为可靠的粒子并保留；

S40，计算探测分数r来判断第二类粒子是否被遮挡，如果某个粒子对应的r大于设定阈值，则判定该粒子未被遮挡，反之则判定该粒子出现了某种程度的遮挡；

S50，若目标从全遮挡状态转变为部分遮挡或无遮挡状态，由第二类粒子确定最终的目标位置，否则，均由第一类粒子中的可靠粒子来确定最终的目标位置；

S60，对于第一类粒子，其跟踪器的位置滤波器在每一帧都进行更新，而对于第二类粒子，只有当某个粒子的探测分数r大于设定阈值时，其跟踪器的位置滤波器才进行更新；

S70，利用可靠粒子之间的距离来估计目标的宽度与高度变化，得到目标的尺度；

所述S70具体包括：

利用可靠粒子之间的距离来判断尺度的大小；通过下式得到尺度变化因子：

其中，分别表示任意两个可靠粒子i与j的横坐标；分别表示任意两个可靠粒子i与j的纵坐标；分别表示任意两个可靠粒子i与j的横坐标的距离与纵坐标的距离，并将任意两个可靠粒子横坐标距离之和表示为r_t,x，同样将任意两个可靠粒子纵坐标距离之和表示为r_t,y；假设可靠粒子的数量为n，则粒子间的平均距离如下式：

当前帧尺度变化因子S_t＝[S_t,x,S_t,y]如下式：

其中，S_t,x，S_t,y分别表示目标在第t帧对应的宽度和高度的尺度因子，avg(S′_t-5:t-1,x)与avg(S′_t-5:t-1,y)分别表示第t-5帧到第t-1帧的S′_t,x和S′_t,y的平均值。

2.如权利要求1所述的可靠的局部目标跟踪方法，其特征在于，所述S10具体包括：

使用RPT跟踪器中提出的随机分块方法，根据目标的位置和大小，对目标进行随机分块，且这些目标块的中心服从高斯分布，并将随机分块得到的目标块定义为第一类粒子；同时使用DPCF跟踪器中提出的人工分块方法，根据目标的宽度与高度的比例关系将目标划分成左、右或上和下两块，并将人工分块得到的目标块定义为第二类粒子。

3.如权利要求1所述的可靠的局部目标跟踪方法，其特征在于，所述S20具体包括：

对于随机分块方法得到的第一类粒子，利用重采样规则进一步删除不可靠的粒子，并通过保留的可靠粒子来估计目标位置；对于人工分块方法得到的第二类粒子，使用未被遮挡的粒子或者最高探测分数的粒子来估计目标位置。

4.如权利要求1所述的可靠的局部目标跟踪方法，其特征在于，所述S30具体包括：

S301，利用峰值旁瓣比PSR来衡量第一类粒子的可靠性，其表达式如下：

其中，f(x)是一个响应图，max(f(x))表示最大的响应值，Φ是响应峰值周围的旁瓣区域，μ_Φ(f(x))与σ_Φ(f(x))分别表示除区域Φ以外的f(x)的均值与方差；θ_psr是判定粒子是否可靠的阈值，如果某个粒子对应的PSR小于阈值θ_psr，则判定其为不可靠的粒子并将其删除；反之，则为可靠的粒子并保留；

S303，第一类粒子确定的目标的中心位置可由下式得到：

其中，表示第一类粒子在第t帧估计的目标中心位置，表示第一类粒子中的第i个可靠粒子在第t帧的中心位置，S_t∈R^1×2表示目标在第t帧的尺度变化因子，表示第一类粒子中的第i个可靠粒子在重采样时与目标中心位置的偏差，·表示点乘，表示第一类粒子中的第i个粒子在第t帧的权重，n表示可靠粒子的数量。