[发明专利]一种监控场景多目标跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种监控场景多目标跟踪方法，基于剪枝优化后的多假设跟踪，其特征在于，包括如下步骤：

接收当前帧的目标检测框；

基于所述当前帧的目标检测框，生成每个目标可能的位置的假设；

基于最近多个帧的所有假设，求解最大独立子集和问题，得到每个目标可以选取的相互不冲突的假设路径，输出所述多个帧前的每个目标的位置，包括：

根据当前帧的检测框，计算之前生成的当前帧的新的假设的代价；

计算所述多个帧内的假设树中，每条路径的代价；

将该假设树转化为最大独立子集和问题进行求解，得到一组对应于每个目标可以选取的相互不冲突的假设树上可选取的路径；

对每个目标所述多个帧前的假设，只保留所述最大独立子集和问题的解中选取的假设，删除掉其余的假设，所述保留的假设对应于该目标所述多个帧前的位置；

结合所述最大独立子集和问题的解和匈牙利算法进行剪枝优化，得到多目标跟踪结果，包括：

删除最大独立子集和问题的解以外的之前基于检测框生成的假设；

对于剩余的在邻近范围内未匹配的检测框，采用匈牙利算法和之前的假设进行匹配。

2.如权利要求1所述的一种监控场景多目标跟踪方法，其特征在于，所述接收当前帧的目标检测框的步骤包括：

读取监控视频并解码，将所需的监控通过磁盘或者网络读取并解码为单帧图片；

选取用于检测目标的检测器，和用于从单帧图片中提取目标的检测框；

将所述目标的检测框传输给跟踪器。

3.如权利要求2所述的一种监控场景多目标跟踪方法，其特征在于，

如果所述检测器和跟踪器部署在不同的服务器端，则通过网络数据包将检测器的结果传输到跟踪器所在的服务器端；若检测器和跟踪器部署在同一服务器端，则通过进程或者线程间的通信来传输检测框。

4.如权利要求1或2所述的一种监控场景多目标跟踪方法，其特征在于，所述基于当前帧的检测框，生成每个目标可能的位置的假设，包括：

查找记录假设相邻的检测框：遍历目前维护的当前帧的所有假设，对每个假设查找并记录在其邻近一定范围内的检测框；

生成新的假设：对每一个假设和检测框的匹配，生成一个新的假设对应匹配的检测框。

5.如权利要求4所述的一种监控场景多目标跟踪方法，其特征在于，

如果邻近范围内没有检测框，则生成一个空假设，该假设不与任何检测框匹配，并且空假设的状态变量和它的父假设相同；

如果邻近范围内有检测框，但是均大于一定阈值，则除了生成与所述检测框相匹配的假设，同时也生成一个空假设。

6.如权利要求1所述的一种监控场景多目标跟踪方法，其特征在于，进一步包括：

计算所述假设树上每条路径的速度线性拟合的代价，对应于做线性运动的匹配模式，并将该代价加在所述假设树的叶节点上。

7.如权利要求1所述的一种监控场景多目标跟踪方法，其特征在于，进一步包括：

如果仍有剩余的检测框，则查找空间上离其最近的父假设，与其匹配生成新的子假设；如果有父假设未能与任何检测框匹配，则由父假设生成一个空假设，并且空假设的状态变量和所述父假设相同；

将保留的子假设和新生成的子假设作为最终生成的假设。

8.一种监控场景多目标跟踪系统，包括如下模块：

检测框接收模块，用于接收当前帧的目标检测框；

假设位置生成模块，基于所述当前帧的目标检测框，生成每个目标可能的位置的假设；

目标位置计算模块，基于最近多个帧的所有假设，求解最大独立子集和问题，得到每个目标可以选取的相互不冲突的假设路径，输出所述多个帧前的每个目标的位置，包括：根据当前帧的检测框，计算之前生成的当前帧的新的假设的代价；计算所述多个帧内的假设树中，每条路径的代价；将该假设树转化为最大独立子集和问题进行求解，得到一组对应于每个目标可以选取的相互不冲突的假设树上可选取的路径；对每个目标所述多个帧前的假设，只保留所述最大独立子集和问题的解中选取的假设，删除掉其余的假设，所述保留的假设对应于该目标所述多个帧前的位置；

剪枝优化模块，结合所述最大独立子集和问题的解和匈牙利算法进行剪枝优化，得到多目标跟踪结果，包括：删除最大独立子集和问题的解以外的之前基于检测框生成的假设；对于剩余的在邻近范围内未匹配的检测框，采用匈牙利算法和之前的假设进行匹配。