[发明专利]机器人视觉跟踪方法

摘要

本发明提供了一种机器人视觉跟踪方法，包括：目标选择步骤，用于使用矩形框在当前帧的视频图像上选择图像作为将要跟踪的目标，以获得目标模型；位置信息获得步骤，用于基于所述矩形框的尺寸，获得所述目标的位置信息模板；颜色及位置信息融合步骤，用于融合所述目标的颜色信息和位置信息模板以生成五通道图像；直方图生成步骤，用于根据所述五通道图像来生成用于表征所述目标模型的直方图；目标匹配步骤，用于在下一帧的视频图像上通过粒子滤波方法获得与所述目标最佳匹配的估计目标；以及目标判断步骤，用于判定所述估计目标是否为所述目标，以确定是否跟踪所述目标。

主权项

1.一种机器人视觉跟踪方法，包括：目标选择步骤，用于使用矩形框在当前帧的视频图像上选择图像作为将要跟踪的目标，以获得目标模型：s₀＝{x₀,y₀,v_x,v_y,w,h}；其中，(x₀,y₀)为矩形框的中心坐标；v_x，v_y为目标移动的速度，初始值为0；w为矩形框的列数，h为矩形框的行数；位置信息获得步骤，用于基于所述矩形框的尺寸，获得所述目标的位置信息模板，位置信息模板分为x方向和y方向的模板，分别为目标矩形框大小的单通道图像；f(x,y)为模板(x,y)处的像素值，其中0≤x≤w‑1,0≤y≤h‑1；对x方向的模板有：对y方向的模板有：颜色及位置信息融合步骤，用于融合所述目标的颜色信息和位置信息模板以生成五通道图像；直方图生成步骤，用于根据所述五通道图像来生成用于表征所述目标模型的直方图；目标匹配步骤，用于在下一帧的视频图像上通过粒子滤波方法获得与所述目标最佳匹配的估计目标；以及目标判断步骤，用于判定所述估计目标是否为所述目标，以确定是否跟踪所述目标；其中，所述粒子滤波方法包括：基于状态转移矩阵、所述目标在获得上一帧图像时的目标模型以及噪声，估计所述目标在获得所述当前帧时的目标模型；在所述当前时刻的目标模型周围分布预定数量的具有所述矩形框的尺寸的粒子，以获得粒子模型；针对当前时刻的粒子的集合，基于Bhattacharyya系数计算各个权重值，其中Bhattacharyya系数由表征所述粒子模型的直方图以及表征所述目标模型的直方图计算得到；以及根据所计算的权重值，估计当前时刻的粒子的集合的平均值，并且提取位置坐标作为所述估计目标的位置。