[发明专利]一种目标跟踪方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，特别涉及一种目标跟踪方法及装置。

背景技术

目标跟踪在人机交互、自动监视、视频检索、交通检测以及车辆导航中有着广泛的应用。目标跟踪的任务是确定目标在视频流中的几何状态，包括位置、形状大小等。由于被跟踪的目标通常具有不规则的运动，再加上复杂背景的干扰，目标跟踪算法面临着诸多挑战，是图像处理技术领域的研究热点之一。

目前普遍采用的目标跟踪方法一般都采用检测或手工标定的方法在第一帧采集图像中确定跟踪目标区域的初始位置，在后续采集到的图像中寻找和跟踪对象最相近的区域，将与跟踪对象匹配的区域作为跟踪目标区域。

在目标跟踪过程中，需要维持一个跟踪队列，跟踪队列中包括基准框，每个基准框表示一个目标区域，每个目标区域包含位置、大小等信息。例如矩形的基准框的位置可以为矩形的中心坐标，大小可以为矩形的长、宽和高。

在跟踪开始时，通常会从第一帧采集图像中检测出跟踪目标区域，在每次迭代处理后目标椭圆区域随着目标区域的靠近或远离，增大或减小相应倍数，取相似度量最大区域作为当前帧的目标区域。然而由于跟踪目标运动的不规则性，具有不可预见性，按照预先设定的倍数对目标椭圆区域增大或减小，这样便不可避免地会出现一些错误跟踪、丢失跟踪目标的现象。

还有一种跟踪方法是：从第一帧采集图像中检测出跟踪目标区域，在寻找跟踪目标在当前帧中的位置和大小，则通过在一个大范围的椭圆区域内不断进行模板匹配，取相似度量最大的区域作为当前帧的目标区域。这种方法虽然比前一种方法准确度高，但是由于其要进行大范围搜索，大大地增加了计算量，无法实现实时跟踪的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种目标跟踪方法，能够根据跟踪目标的运动情况自适应地改变目标区域参数。

本发明还提供一种目标跟踪装置，能够根据跟踪目标的运动情况自适应地改变目标区域参数。

以下为本发明实施例提供的技术方案：

一种目标跟踪方法，包括以下步骤：

1)在参考图像中检测跟踪目标，获取目标区域参数初始值，计算参考图像中目标区域的图像特征；

2)将目标区域参数初始值作为候选目标区域参数，在当前帧中确定候选目标区域，并计算候选目标区域的图像特征；

3)根据参考图像中目标区域的图像特征和候选目标区域的图像特征计算候选目标区域与参考图像中目标区域的相似性系数；

4)根据参考图像中的目标区域与当前帧中目标区域的相似性系数，计算新的目标区域参数；

5)判断所得到的新的目标区域参数是否为当前帧中目标区域参数的真实值，如果是，将新的目标区域参数作为当前帧中目标区域参数的真实值，如果否，则返回步骤2)用新的目标区域参数取代候选目标区域参数并重复步骤2)到步骤5)直至得到的是当前帧中目标区域参数的真实值的新的目标区域参数。

所述目标区域参数初始值包括目标区域中心位置参数初始值和目标区域形状大小参数初始值；

所述候选目标区域参数包括候选目标区域中心位置参数和候选目标区域形状大小参数。

所述目标区域的图像特征为目标区域的离散化颜色概率分布，所述候选目标区域的图像特征为候选目标区域的离散化颜色概率分布。

所述离散化颜色概率分布为：