[发明专利]对象跟踪方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及图像识别，具体涉及对象跟踪方法和设备

背景技术

对象跟踪技术在监控、人机交互、车载导航、视讯索引等众多领域中有着广泛的应用。

逐帧匹配跟踪对象是一个经典的研究课题。目前已经提出了很多基于灰度/彩色图像来逐帧匹配跟踪对象的方法，比如基于几何形状、目标轮廓、彩色直方图、梯度直方图等进行跟踪。例如，专利文献US8102390B2公开了基于灰度图的逐帧匹配跟踪方法。在该方法中，把灰度图中的图像块分成若干个区域，并使用各个区域的快速傅里叶变换（FFT）的值作为匹配特征来进行对象的匹配，最终实现对象的跟踪。

然而，使用灰度/彩色图像进行对象跟踪有一个很难解决的技术问题，就是光照的变化会很大程度的影响跟踪效果。由于视差图基本不受光照变化的影响，因此人们已经开始研究基于视差值的对象匹配跟踪。但是，目前基于视差值的匹配跟踪算法普遍存在下述问题：即当对象进行旋转从而导致该对象的形状或轮廓发生变化时，例如如图1所示当作为被跟踪对象的车辆发生转弯时，可能会导致跟踪失败。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种对象跟踪方法，包括：基于对象在前一帧视差图中的尺寸，确定该对象在当前帧视差图中的尺寸；以对应于所述尺寸的矩形框在当前帧视差图中的预定区域内滑动；将前一帧视差图中采用的预定类型的匹配特征作为在当前帧视差图中采用的匹配特征，对于当前帧视差图中所述矩形框滑动到的每个位置区域，计算所述匹配特征在该位置区域的向量表示；计算所述匹配特征在每个所述位置区域的向量表示与所述匹配特征在前一帧视差图中对象的位置矩形框中的区域的向量表示之间的匹配度；确定各个所述位置区域中具有最大匹配度的位置区域，作为所述对象在当前帧视差图中的位置。

根据本发明的另一实施例，提供了一种对象跟踪设备，包括：尺寸确定单元，基于对象在前一帧视差图中的尺寸，确定该对象在当前帧视差图中的尺寸；滑动驱动单元，使对应于所述尺寸的矩形框在当前帧视差图中的预定区域内滑动；向量计算单元，将前一帧视差图中采用的预定类型的匹配特征作为在当前帧视差图中采用的匹配特征，对于当前帧视差图中所述矩形框滑动到的每个位置区域，计算所述匹配特征在该位置区域的向量表示；匹配度计算单元，计算所述匹配特征在每个所述位置区域的向量表示与所述匹配特征在前一帧视差图中对象的位置矩形框中的区域的向量表示之间的匹配度；位置确定单元，确定各个所述位置区域中具有最大匹配度的位置区域，作为所述对象在当前帧视差图中的位置。

根据本发明实施例的对象跟踪技术在被跟踪对象发生旋转时，也不会产生跟踪丢失问题，具有较好的跟踪效果。

附图说明

图1示出了被跟踪对象发生转弯时的示例情形。

图2示意性地示出了应用根据本发明实施例的对象跟踪技术的一种示例场景。

图3示出了根据本发明第一实施例的利用视差图的对象跟踪方法的流程图。

图4例示了根据本发明实施例的当前帧视差图中的预测区域、在该预测区域中滑动的矩形框以及对象在前一帧视差图中的位置矩形框。

图5例示了根据本发明实施例的对象在前一帧视差图中的尺寸以及在当前帧视差图中滑动的矩形框的尺寸之间的关系。

图6示出了根据本发明实施例的在第一帧视差图中构建匹配特征的处理过程的流程图。

图7示意性地示出了构建的匹配特征的示例。

图8示出了在根据本发明实施例的对象跟踪方法中计算匹配特征在视差图中的一个位置区域中的向量表示的处理的流程图。

图9示出了根据本发明实施例所建立的匹配特征的相关性矩阵的示意图。

图10示出了根据本发明第二实施例的对象跟踪方法中对匹配特征进行优化的处理的流程图。

图11示出了根据本发明实施例的对象跟踪设备的功能配置框图。

图12示出了根据本发明实施例的对象跟踪系统的总体硬件框图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。