[发明专利]基于匹配的目标跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及目标跟踪技术领域，尤其涉及一种基于匹配的目标跟踪方法。

背景技术

目标跟踪方法有很多种，主要分为基于对比度分析的目标跟踪方法、基于匹配的目标跟踪方法和基于运动检测的目标跟踪方法。其中，基于匹配的目标跟踪方法是目前工程应用阶段目标跟踪技术最主要的使用手段，而目前应用最多的是基于去均值归一化积相关算法的目标匹配跟踪方法。由于该方法算法复杂、计算量大、过程复杂、对处理器精度要求较高等特点，在实时处理系统中实现有较大困难且实现成本较高，当前业内实现的方法往往很难在精度、实时性和硬件开销等方面达到一个较好的平衡。

根据相关文献表明，部分设计人员用DSPARM等处理器完成全部的跟踪处理流程，实现方法虽然简单，但由于DSP等处理器运行架构和方法等原因，算法执行并行度较低，处理时间过长，造成效率低下，实时性难以满足系统要求。

另一种实现方法将目标匹配跟踪方法中运算量最大的去均值归一化积相关部分在FPGA等可编程逻辑电路中实现，运算速率大大提升，但由于实现过程和跟踪流程没有做相应优化，需要性能非常高的FPGA和DSP完成，且需要占用大量外部存储资源，实现成本较高，无法大规模推广使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种基于匹配的目标跟踪方法，能够在实时性、精确性、硬件开销等方面达到一个较好平衡，跟踪效果良好并大大缩减实时信号处理系统的成本。

本发明的技术解决方案：

一种基于匹配的目标跟踪方法，该方法包括：

DSP根据检测结果确定截图坐标，并将所述截图坐标发送给FPGA；

FPGA接收所述截图坐标，并根据所述截图坐标从原始图像上截取实时跟踪图像，并将所述实时跟踪图像发送给DSP；

DSP接收所述实时跟踪图像，利用所述实时跟踪图像制备跟踪模板，并将所述跟踪模板发送给FPGA；

FPGA接收所述跟踪模板，利用所述跟踪模板进行去均值归一化积相关运算，并将去均值归一化积相关结果矩阵发送给DSP；

DSP接收所述去均值归一化积相关结果矩阵，根据所述去均值归一化积相关结果矩阵计算目标跟踪坐标，并将所述目标跟踪坐标发送给FPGA；

FPGA接收所述目标跟踪坐标，利用所述目标跟踪坐标并通过通信帧完成对伺服系统的控制。

进一步的，所述FPGA接收所述跟踪模板，利用所述跟踪模板进行去均值归一化积相关运算包括：

去均值归一化积相关计算公式，第一公式：