[发明专利]一种复杂场景下自动目标识别跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种复杂场景下自动目标识别跟踪方法，其特征在于实现步骤如下：

(1)装订目标模板信息；

前期采集不同位置的目标图像序列，并进行目标图像序列的特征点提取和特征描述子提取，然后将特征点和特征描述子叠加上采集图像时所处的位置信息和目标所在图像中的位置信息，生成目标模板信息，然后将目标模板信息装订到存储设备上；

(2)根据目前所处的位置信息，从存储器中的目标模板信息序列中，选取与目前所处位置最接近的目标模板信息；

(3)采集实时图像信息，得到识别帧，进入识别模式阶段，所述识别模式实现为：

(31)提取识别帧的特征点位置，并根据特征点周围邻域详细的信息，即局部特征，生成特征描述子；

(32)由步骤(2)中读取的目标模板信息中的特征点和特征描述子与步骤(31)中的识别帧的特征点及特征描述子，两两比较找出相互匹配的若干对特征点，建立景物间的对应关系；

(33)在若干对特征点中，根据大于四对相互匹配的特征点关系，拟合透视变换参数；

(34)由步骤(2)中读取的目标模板信息中的目标所在图像中的位置信息和步骤(33)得到的透视变换参数，计算目标在识别帧中的相应坐标位置；

(35)在进行步骤(31)、(32)、(33)、(34)过程中，实时图像由步骤(31)中的t0时刻识别帧，更新到tn时刻的当前帧，在此期间，采用相关跟踪算法计算t0时刻识别帧与tn时刻当前帧的坐标位置变化关系，由步骤(34)得到的目标在识别帧中的相应坐标位置和t0时刻到tn时刻坐标位置变化关系计算得到目标在tn时刻当前帧的准确位置；

(4)最后将步骤(35)中的tn时刻识别结果代入跟踪模块，进行实时跟踪模式阶段，完成跟踪任务。

2.一种复杂场景下自动目标识别跟踪系统，其特征在于包含：

嵌入式图像处理器，与视频解码设备相连，获得实时图像信息，与FPGA相连，获得识别帧和当前帧坐标位置变化关系，与大容量NORFLASH相连，获得目标模板图信息，与大容量DDR2 RAM相连，存储实时图像信息，与图像显示设备相连，输出图像信息，嵌入式图像处理器完成识别帧的特征点位置和特征描述子提取、识别帧与目标模板信息匹配、拟合透视变化参数、计算目标在识别帧的位置信息、根据目标在识别帧的位置信息和FPGA提供的识别帧和当前帧坐标位置变化关系计算目标在当前帧的位置信息；

高速FPGA处理器，与串口设备相连，获得控制指令，并发送跟踪结果，与嵌入式图像处理器相连，提供识别帧和当前帧坐标位置变化关系，高速FPGA处理器完成串口通信以及相关跟踪算法实现；

大容量NORFLASH，与嵌入式图像处理器相连，提供嵌入式图像处理器所需的目标模板信息，大容量NORFLASH用于目标模板信息的掉电存储以及系统运行程序的掉电存储；

大容量DDR2RAM，与嵌入式图像处理器相连，提供嵌入式图像处理器运行程序所需内存空间；

图像采集设备，与视频解码设备相连，提供模拟视频信息，图像采集设备用于实时模拟图像信息的采集；

视频解码设备，与图像采集设备相连，用于转换模拟图像信息为数字图像信息，与嵌入式图像处理器相连，提供实时数字图像信息；

图像显示设备，与嵌入式图像处理器相连，用于处理结果及实时图像的显示；

串口控制设备，与FPGA相连，用于控制命令的发送以及跟踪结果的接收。