[发明专利]一种基于改进Staple的长期目标跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种基于改进Staple的长期目标跟踪方法，其特征在于，包括：

步骤一、获取当前帧图像的颜色滤波器H_color、梯度滤波器H_hog、最小均方误差和滤波器H_MOSSE；

步骤二、提取下一帧图像中目标的颜色特征和方向梯度直方图特征，将方向梯度直方图特征的响应和颜色特征的响应进行融合，根据融合结果获得目标位置；

步骤三、根据步骤二所述的方向梯度直方图特征的响应的峰值max_hog和颜色特征的响应的峰值max_color，结合步骤一所述的最小均方误差和滤波器H_MOSSE对目标进行二次检测，判断目标是否受到遮挡；

步骤四、若目标没有受到遮挡，则更新所述颜色滤波器H_color、梯度滤波器H_hog和最小均方误差和滤波器H_MOSSE，进入下一帧图像；若目标受到遮挡，则重新搜索目标并跟踪，进入下一帧图像；

步骤五、重复步骤一至步骤四，直至最后一帧图像完成目标跟踪。

2.如权利要求1所述的长期目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤一中，根据当前帧图像中目标的颜色特征训练获得所述颜色滤波器H_color和所述最小均方误差和滤波器H_MOSSE；根据方向梯度直方图特征训练获得所述梯度滤波器H_hog；

根据不同尺度的方向梯度直方图特征训练获得尺度相关滤波器H_scale；所述尺度相关滤波器H_scale获得最佳尺度的目标跟踪框。

3.如权利要求1所述的长期目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤二中，所述用于融合的颜色特征为通过掩膜提取获得增强的颜色特征；所述掩膜提取的方式为：先求取目标区域的任一像素点相对于目标区域的先验概率p(b_x|l∈O)和目标区域的先验概率p(l∈O)，之后根据贝叶斯公式可得像素空间可靠性：

其中，x＝l表示检测区域内某一像素点，b_x表示该像素点的像素值，m为目标模型，O为目标区域，B为背景区域；

根据所述像素空间可靠性获得目标可靠区域，进而获得目标的掩膜，根据掩膜提取获得增强的颜色特征。

4.如权利要求3所述的长期目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤二中，根据融合结果获得目标位置为：将方向梯度直方图特征的响应和增强的颜色特征的响应进行加权融合，将加权融合结果的峰值对应的位置作为目标位置。

5.如权利要求1所述的长期目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤三中，所述对目标进行二次检测，判断目标是否受到遮挡为：

根据所述方向梯度直方图特征的响应的峰值max_hog和所述增强的颜色特征的响应的峰值max_color，计算获得交叉峰值旁瓣比CPSR₁和CPSR₂；若CPSR₁小于1.5且CPSR₂小于3.5，则认为目标受到遮挡；否则，目标没有受到遮挡。

6.如权利要求1所述的长期目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤四中，所述重新搜索目标并跟踪为：

利用粒子滤波的方法，采用像素点的颜色特征表征粒子特征，根据每一粒子的所述颜色特征结合最小均方误差和滤波器H_MOSSE确定每一粒子的权重，根据所述粒子的权重进行状态预测进而获得目标位置并跟踪。