[发明专利]对象跟踪装置及方法以及错误特征点剔除装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于特征点描述符的对象跟踪装置及方法、以及错误特征点剔除装置及方法，尤其涉及一种剔除匹配有误的特征点以便于从输入图像生成特征点描述符而跟踪对应于作为检测对象的目标对象的关心对象的装置及方法。

背景技术

近来，随着移动设备的性能提高，旨在从移动设备中单独检测并跟踪图像的关心对象的尝试不断增加。作为用于检测图像中包含的关心对象的以往的算法有SIFT（Scale Invariant Feature Transform，尺度不变特征转换）和SURF（Speeded Up Robust Features，加速鲁棒性特征）。

SIFT算法是一种在以从图像中提取的特征点为中心的分区当中将各像素的梯度方向直方图区分为8个方向而表示为128维向量的方法。为此，由于要从原始图像中生成多个差分图像并对各差分图像的所有像素进行向量计算等运算，故跟踪关心对象时相比其他基于特征点的算法而言准确度虽高，但其缺点在于计算复杂度高。

而SURF算法则提高了SIFT算法的速度，将为了提取特征点而进行近似处理的海森检测器（Hessian detector）作为基础并使用积分图像和高速海森检测器而提高处理速度。然而该方法在相比SIFT算法提高速度的同时，却存在准确度性能下降的缺点。

美国授权专利第6,711,293号（授权日：2004年03月23日）公开了一种在图像中识别大小不变的特征点，并通过使用特征点而掌握图像中包含的对象的位置的方法。而且，美国公开专利第2009/0238460号（公开日：2009年09月24日）公开了一种用于迅速找出大小及旋转不变的特征点的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为提供一种可通过降低计算复杂度而在移动设备中实时检测并跟踪图像的关心对象的基于特征点描述符的对象跟踪装置及方法。

本发明所要解决的又一技术问题为提供一种能够在晃动较多的移动环境下提高关心对象的检测及跟踪的准确度的错误特征点剔除装置及方法。

本发明所要解决的另一技术问题为提供一种能够在晃动较多的移动环境中提高关心对象的检测及跟踪的准确度的用于移动终端的装置。

为了达到解决上述技术问题的目的，根据本发明的基于特征点描述符的对象跟踪装置包括：特征点描述符生成单元，用于生成表示从想要检测出关心对象的输入图像中提取的多个特征点之每一个的信息的多个特征点描述符（descriptor）；匹配单元，将所述特征点描述符与事先存储的目标对象的特征点描述符进行对比，从而确定对应于所述目标对象的所述关心对象的特征点描述符；特征点剔除单元，通过剔除所述关心对象的特征点描述符中不满足几何比较条件的特征点描述符而确定所述关心对象的最终特征点描述符。

为了达到解决上述技术问题的目的，根据本发明的基于特征点描述符的对象跟踪方法包括如下步骤：（a）生成表示从想要检测出关心对象的输入图像中提取的多个特征点之每一个的信息的多个特征点描述符（descriptor）；（b）将所述特征点描述符与事先存储的目标对象的特征点描述符进行对比，从而确定对应于所述目标对象的所述关心对象的特征点描述符；（c）从所述关心对象的特征点描述符中剔除不满足几何比较条件的特征点描述符，从而确定所述关心对象的最终特征点描述符。

为了达到解决上述另一技术问题的目的，根据本发明的错误特征点剔除装置包括：输入单元，接收通过与事先存储的目标对象的特征点描述符之间的匹配而从输入图像提取的关心对象的特征点描述符；特征点处理单元，对所述关心对象的特征点描述符应用预定的几何比较条件；特征点确定单元，剔除所述关心对象的特征点描述符中不满足所述几何比较条件的特征点描述符，从而确定所述关心对象的最终特征点描述符。

为了达到解决上述另一技术问题的目的，根据本发明的错误特征点剔除方法包括如下步骤：（a）接收通过与事先存储的目标对象的特征点描述符之间的匹配而从输入图像提取的关心对象的特征点描述符；（b）对所述关心对象的特征点描述符应用预定的几何比较条件；（c）通过剔除所述关心对象的特征点描述符中不满足所述几何比较条件的特征点描述符而确定所述关心对象的最终特征点描述符。