[发明专利]一种基于视频多目标跟踪的高度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于视频多目标跟踪的高度测量方法，包括如下步骤：对摄像机采集的视频序列进行背景建模，利用背景减除法提取出前景图像；将每帧图像映射成一个无向网络图G＝＜V,E＞；建立能量函数；对所建立的能量函数最小化，得到当前帧图像的像素点属于不同目标和背景的标签值；将属于不同目标的像素点赋予不同的颜色，确定多目标的跟踪框；计算摄像机垂直于地平面方向的灭点V_y和地平面的灭线l；提取待测目标在每一帧图像中的头脚特征点；计算出每一帧图像中待测目标的高度；融合多帧视频序列的高度测量结果，确定待测目标的实际高度；本发明不需要对摄像机进行完全标定，只需要计算出灭点和地平面的灭线即可，降低了计算的复杂度。

主权项

1.一种基于视频多目标跟踪的高度测量方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：采用码本模型对摄像机采集的视频序列进行背景建模，利用背景减除法提取出前景图像，所述前景图像由包括不同目标的前景团块组成；步骤2：将摄像机采集的视频序列中每帧图像映射成一个无向网络图G＝＜V,E＞，其中V是每帧图像的像素点的集合，E是每帧图像各像素点之间的边的集合；步骤3：基于前一帧图像的目标跟踪结果和当前帧图像的前景团块建立当前帧图像的能量函数；步骤4：采用最大流/最小化算法对所建立的能量函数最小化，得到当前帧图像的无向网络图中的像素点属于不同目标和背景的标签值；步骤5：根据得到的当前帧图像的像素点属于不同目标和背景的标签值，将属于不同目标的像素点赋予不同的颜色，确定当前帧图像的多目标的跟踪框；步骤6：将当前帧图像作为前一帧图像，将视频序列的下一帧图像作为当前帧图像，重复执行步骤3至步骤5直至当前帧图像为视频序列的最后一帧图像；步骤7：计算摄像机垂直于地平面方向的灭点V_y和地平面的灭线l；步骤8：提取待测目标在每一帧图像中的头脚特征点；步骤9：根据公式计算出每一帧图像中待测目标的高度d(H₂,F₂)，其中s为待测目标H₁F₁投射到参考物体H₁F₁上的交点S在像平面上的投影点，d(H₁,F₁)为参考物体的高度，d(h₂,f₂)为待测目标的头部特征点h₂与脚部特征点f₂之间的距离，d(V_y,s)为垂直于地平面方向的灭点V_y与投影点s之间的距离，d(V_y,h₂)为垂直于地平面方向的灭点V_y与头部特征点h₂之间的距离，d(s,f₂)为投影点s与脚部特征点f₂之间的距离；步骤10：融合多帧视频序列的高度测量结果，确定待测目标的实际高度：假设当前帧图像目标i的跟踪结果表示为矩阵该矩阵的协方差矩阵为协方差矩阵垂直方向和水平方向的特征向量特征值分别为和令提取值最小所对应的高度测量结果。