[发明专利]一种用于视频图像的融合双边滤波的协方差跟踪方法

摘要

一种用于视频图像的融合双边滤波的协方差跟踪方法，涉及一种视频图像的跟踪方法，本发明双边滤波方法计算权值时，通过对图像中的灰度信息与空间信息的非线性组合，能较好的保留图像的边缘细节部分。构建的协方差矩阵，对光照变化有一定的鲁棒性。满足光照变化下的目标跟踪。构建的协方差矩阵符合对称正定流形，在李群结构下计算均值和距离，使得跟踪区域的计算更精确。采用模板更新策略，适应非刚性，形变目标随时发生的形状，尺度，表观变化，保证模板的有效性，实现稳定的目标跟踪。该跟踪方法不仅能够对刚体，和非刚体在弱小光线变化下的稳定跟踪，而且能够在目标形变或是光照变化较大的情况下，实现稳定的跟踪。

主权项

1.一种用于视频图像的融合双边滤波的协方差跟踪方法，其特征在于，所述方法按如下步骤进行：步骤1：以第一帧图像的待跟踪区域为模板，首先对于区域内任意像素点(x₀,y₀)， (x,y)为其邻域w内的任意一点，计算像素点(x₀,y₀)的权重：(1)其中和分别为控制空间和梯度距离衰变速度的参数；    (2)然后对整个目标区域进行双边滤波公式如下：(3)步骤2：利用如下公式构建协方差矩阵：(4)其中，是均值向量；（5）利用公式(4)，求出模板的协方差矩阵C₀；令i=0，为跟踪图像帧数计数器；步骤3：读入下一帧视频图像，在搜索范围内对每一个搜索窗口，根据公式（4）和公式（5），求出其协方差矩阵集合{C_i}_{i=1,2,…,m，}m为窗口的个数；步骤4: 利用如下所述对数-欧几里德距离公式（6），求得集合{C_i}中每个元素与模板协方差矩阵C₀的距离；在对数-欧几里德黎曼度量下，对称正定流形上的两点X和Y间的距离公式为：（6）步骤5: 计算最小距离的协方差矩阵C_min对应的图像区域即为所求的跟踪目标，i=i+1;步骤6：根据模板更新策略，，判断是否需要更新模板，如果需要，按照模板更新策略进行模板更新；步骤7：判断是否还有待跟踪视频序列，如有，则转到步骤(3)，否则结束跟踪过程。