[发明专利]一种对视频目标区域进行跟踪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其是一种对视频目标区域进行跟踪的方法。

背景技术

在大多数的视频处理软件中，都包括有跟踪模块，但大多跟踪模块存在跟踪时不能包含所有的跟踪情况，扩展不方便，操作模式固定等问题。

现有软件中，跟踪得到的路径点间一般为孤立或简单的直线连接，不易实现对区域完整覆盖，且路径点间一般没有相互的关系，但在大多数视频中，路径点一般存在着互连的特性。

在视频处理中，如果需要对某视频对象进行编辑，如做马赛克掩膜、颜色校正、粒子效果和贴图等，都需要准确地知道目标区域的路径，在视频后期软件中，一般都是采用在视频目标区域的边界处加上多个跟踪点，以实现对目标区域的覆盖。但在视频后期处理中，目标区域通常是不规则的视频对象，而且由于视频拍摄对象的运动或摄像机的抖动，经常会出现视频中目标区域的不稳定。当视频目标区域为规则的多边形或稳定区域，且边界处不发生太大的变量化时，现有技术可以满足需求。但在大多数情况下，视频目标区域为不规则形状或不稳定的区域，针对这一问题，现有技术还不能很好的实现对视频目标区域的跟踪。

在现有的视频跟踪操作中，经常会遇到下列问题：

1)、目标区域在屏幕中不稳定的处理。在跟踪视频中，经常遇到目标区域不稳定、被其它不同运动方向的物体遮盖或在屏幕显示以外的区域。在不稳定的目标区域，由于找不到很好的跟踪点而得不到目标区域。

2)、任意目标区域跟踪。在已有跟踪软件中，目标区域一般为矩形、椭圆形或直接利用直线连接路径点得到目标区域，不能很好地实现对目标区域的覆盖。

3)、模块接口。在视频后期处理中，单独进行跟踪的功能单一或意义不大，但如果能与其它视频插件或特效模块相结合就能产生很好的效果，所以在跟踪模块与插件间的接口变得十分重要。在已有软件中，一般是先对视频跟踪然后保存路径点参数，再开启其它模块并导入跟踪数据，比较烦杂。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述视频目标区域区域不规则和不稳定的问题，本发明的主要目的在于提供一种对视频目标区域进行跟踪的方法，以实现对视频目标区域的准确跟踪。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种对视频目标区域进行跟踪的方法，该方法通过对视频目标区域中与路径点对应的跟踪点进行跟踪，得到路径点的参数信息，然后对得到的路径点进行平滑处理，采用平滑曲线连接各路径点，覆盖视频目标区域，实现对视频目标区域的跟踪。

上述方案中，所述路径点是视频目标区域边界上的位置点，所述跟踪点是跟踪过程中算法跟踪模块的位置点，跟踪点是路径点的参考点，唯一对应于视频目标区域中的一个路径点。

上述方案中，所述对视频目标区域中与路径点对应的跟踪点进行跟踪时，在跟踪点附近选取一跟踪区域块作为跟踪点区域，该跟踪点区域包含有跟踪点的信息。

上述方案中，所述对视频目标区域中与路径点对应的跟踪点进行跟踪采用模板跟踪的方法，将跟踪点区域做为参考模板，通过与视频目标区域中的每块区域都与参考模版进行匹配，在下一帧图像中搜索匹配得到最大相似度的区域做为新的跟踪点。

上述方案中，所述对视频目标区域中与路径点对应的跟踪点进行跟踪采用角点跟踪的方法，通过在下一帧图像的视频目标区域中检测角点，在检测到角点后在角点所在区域与跟踪点区域进行相似度计算，得到最大相似度处作为新的跟踪点。

上述方案中，所述路径点的参数信息至少包括：跟踪类型、路径点与跟踪点、路径点与跟踪点是否分离、路径点之间的相互关系、跟踪区域块与搜索区域块大小、连接路径点的平滑曲线类型和路径处理。

上述方案中，所述对得到的路径点进行平滑处理，采用平滑曲线连接各路径点时，采用的平滑曲线是贝塞尔曲线。

上述方案中，所述贝塞尔曲线在每个路径点处有两个贝塞尔控制点，通过对贝塞尔控制点的调节，得以覆盖视频目标区域。

上述方案中，所述对得到的路径点进行平滑处理，采用平滑曲线连接各路径点时，采用的平滑曲线是B样条曲线。

上述方案中，对于视频仅发生平移或缩放但没有形变的情况，该方法进一步根据路径点之间的相互关系对视频目标区域进行跟踪，选择某个路径点与其它路径点相互之间的位置不变。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：