[发明专利]一种复杂环境下多目标实时跟踪方法

权利要求书

1.一种复杂环境下多目标实时跟踪方法，其特征在于，包括第一视频采集模块、第二视频采集模块、信息传输模块、数据库、背景剪出模块、视频处理模块、显示模块、控制器与报警模块；

所述第一视频采集模块与所述第二视频采集模块均为监控摄像头，用于采集视频图像信息，并将所采集的视频图像信息通过信息传输模块传输至数据库、背景剪出模块与视频处理模块，其中第一视频采集模块与第二视频采集模块的监控区域相同且第一视频采集模块与第二视频采集模块的监控区域不变，第一视频采集模块对监控区域的全局进行监控，第二视频采集模块能够通过改变焦距对监控区域内的监控目标进行追踪监控；

所述数据库用于存储视频采集模块所传输的视频图像信息；

所述背景剪出模块用于对第一视频采集模块的监控画面的背景进行剪出与更新，并将更新的背景传输至视频处理模块；

所述背景剪出模块对第一视频采集模块的监控画面的背景进行剪出与更新的方法为：

步骤一、在一段时间内，每隔预设时间T1读取第一视频采集模块上传的监控视频信息的视频帧图像，从而得到2ⁿ张的视频帧图像，其中n≥1；

步骤二、在对两张画面进行比对时，以视频监控区域中预设的固定位置的物体作为参考，对各视频帧画面中该物体的角点进行读取，以该物体的至少两个角点建立平面坐标系；

步骤三、将每两张视频帧图像进行比对，将只在一张视频帧图像中出现的部分进行切除，并将两张视频帧图像进行叠加，叠加得到的图像继续进行两两叠加，最后得到一张图像，比对时以不同视频帧图像上建立的平面坐标系作为对应标准；

步骤四、将步骤一中得到的多个视频帧图像以坐标原点为对应点划分为多个区域，每个视频帧图像上所划分区域的位置相同，当在至多四个相邻的区域中均存在同一物体，是否为同一物体通过对物体的颜色与颜色分布来判断，则对该物体进行标定，并将所读取的2ⁿ张视频帧图像进行叠加，从而得到该物体的运动范围，将该物体的运动范围进行裁切后加入步骤三中得到的图像中的对应坐标位置，得到背景图像，在进行跟踪分析时，对该物体运动范围内的动作进行屏蔽；

步骤五、以预设时间T2为一个周期进行步骤一至步骤四的操作，并将所得到的背景图像传输至视频处理模块对前一周期的背景图像进行替换；

所述视频处理模块用于读取第一视频采集模块所采集的视频图像信息与背景剪出模块所上传的背景图像，并根据视频图像信息与背景图像对监控范围内的目标进行分析追踪，当视频处理模块分析得到监控目标具有预设特征时，控制器控制报警模块发出报警信息，所述预设特征是指在数据库中预设的追踪目标的特征数据；

所述显示模块用于显示经过视频处理模块处理的监控区域的监控视频信息。

2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标实时跟踪方法，其特征在于，所述视频处理模块对第一视频采集模块所采集的视频图像进行分析，获取第一视频采集模块所监控区域的人流量信息，当监控区域的人流量小于预设值时，背景剪出模块读取第一视频采集模块上传的监控视频信息的视频帧图像。

3.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标实时跟踪方法，其特征在于，所述视频处理模块控制第二视频采集模块的工作方法为：

S1、读取第一视频采集模块所采集的视频图像信息与背景剪出模块所上传的背景图像；

S2、读取预设对象在背景图像中的实时坐标位置，通过该坐标位置，视频待处理模块得到对应的焦距值并将其传输至第二视频采集模块；

S3、第二视频采集模块根据接收的焦距值对自身焦距进行调整以得到清晰的追踪画面。

4.根据权利要求1所述的一种复杂环境下多目标实时跟踪方法，其特征在于，所述视频处理模块对目标进行跟踪监控的方法为：

SS1、以一个第一视频采集模块与一个第二视频采集模块为一组视频采集模块，在全局监控区域内设置有多组视频采集模块，相邻的至少两组的视频采集模块的局部监控区域有部分重叠，保证全局监控区域没有监控死角；

SS2、以全局监控区域中的任一点作为原点建立平面坐标系，并对相邻的至少两个局部监控区域的重叠区域进行标记；

SS3、一个视频采集模块根据被跟踪目标的路径和运动速度矢量及图像识别算法对其进行实时的持续跟踪拍摄，视频采集模块计算出被跟踪目标在该视频采集模块的监控区域中的实时坐标信息；

SS4、当被跟踪目标进入重叠区域，视频处理模块同时接收重叠区域所涉及的局部监控区域的视频监控信息，并根据被跟踪目标的速度矢量对其在重叠区域的行进方向进行预测，对应方向的视频采集模块准备进行接力跟踪，在预测方向的视频采集模块未在重叠区域外采集到对应目标时，原进行目标跟踪的视频采集模块持续进行跟踪。