一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法技术

技术编号:21915335 阅读:27 留言:0更新日期:2019-08-21 12:50
本发明专利技术涉及图像处理技术领域,具体公开了一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,包括步骤:S1.按序读入目标对象的一帧图像,并判断所述目标对象是否对称,若否则退出跟踪,若是则进入下一步;S2.根据质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势。本发明专利技术提供的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,基于日常生活中所需要跟踪的对象目标有部分是对称形状,在计算光流时,本申请只使用其中的一部分光流差便可推断出整个目标对象的运动趋势,从而相应地减少计算量,提高跟踪的性能和效率。

A Symmetric Object Image Tracking Method Based on Local Optical Flow

【技术实现步骤摘要】
一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法
本专利技术涉及图像处理
,尤其涉及一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法。
技术介绍
在目标跟踪领域,世界坐标系中的物体经过适当变换后,映射在了相机的图像坐标系中。对世界坐标系中的物体进行跟踪,便转换成了对图像坐标系中二维平面图像的相应处理。在进行跟踪时,对象目标可以是任意形状。在跟踪过程中,计算整个跟踪目标对象的光流需要大量的计算,跟踪性能变得不尽人意。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,解决的技术问题是,现有目标对象的跟踪方法需要大量计算光流,跟踪性能较差且跟踪效率低。为解决以上技术问题,本专利技术提供一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,包括步骤:S1.按序读入目标对象的一帧图像,并判断所述目标对象是否对称,若否则退出跟踪,若是则进入下一步;S2.根据质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势。具体地,所述步骤S1贯穿于所述步骤S2执行的整个过程。具体地,所述步骤S2具体包括步骤:S21.判断当前图像是否为前n帧,n≥2&n∈Z,若是则根据前n帧图像的质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势,若否则根据所述前n帧图像的后续m帧图像中两帧连续图像的质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势,m≥2&m∈Z;S22.返回到所述步骤S21。优选地,n=2。进一步地,若所述当前图像为前n帧的第一帧图像,所述步骤S21具体包括步骤:S21-1.检测所述第一帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第一帧图像的质心,所述第一帧图像为机器开始捕获图像时的第一帧;S21-2.读入第二帧图像;S21-3.检测所述第二帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第二帧图像的质心;S21-4.根据所述第一帧图像的质心和所述第二帧图像的质心计算所述第二帧图像的质心移动矢量;S21-5.根据所述第二帧图像的所述质心移动矢量和轮廓角点推断所述目标对象的运动趋势。进一步地,若所述当前图像为前n帧的第二帧图像,所述步骤S21具体包括步骤:S21-1.检测所述第二帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第二帧图像的质心;S21-2.根据第一帧图像的质心和所述第二帧图像的质心计算所述第二帧图像的质心移动矢量,所述第一帧图像为机器开始捕获图像时的第一帧;S21-3.根据所述第二帧图像的所述质心移动矢量和轮廓角点推断所述目标对象的运动趋势。进一步地,若所述当前图像为后续m帧的任意一帧,所述步骤S21具体包括步骤:S21-1.检测所述当前图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述当前图像的质心;S21-2.根据所述当前图像的质心和所述当前图像的前一帧图像的质心计算所述当前图像的质心移动矢量;S21-3.根据所述当前图像的质心移动矢量和轮廓角点推断所述目标对象的运动趋势。具体地,一帧图像的质心表示为N×N的矩阵,所述矩阵表征质心的大小,范围为1×1到N×N,单位为像素×像素,N≥2&N∈Z。优选地,N∈[3,7]。最优地,N=3。本专利技术提供的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,基于日常生活中所需要跟踪的对象目标有部分是对称形状,在计算光流时,本申请只使用其中的一部分光流差便可推断出整个目标对象的运动趋势,从而相应地减少计算量,提高跟踪的性能和效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法的工作流程图。具体实施方式下面结合附图具体阐明本专利技术的实施方式,实施例的给出仅仅是为了说明目的,并不能理解为对本专利技术的限定,包括附图仅供参考和说明使用,不构成对本专利技术专利保护范围的限制,因为在不脱离本专利技术精神和范围基础上,可以对本专利技术进行许多改变。本专利技术实施例提供的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,其步骤流程如图1所示。在本实施例中,一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,包括步骤:S1.按序读入目标对象的一帧图像,并判断所述目标对象是否对称,若否则退出跟踪,若是则进入下一步;S2.根据质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势。具体地,所述步骤S1贯穿于所述步骤S2执行的整个过程。具体地,所述步骤S2具体包括步骤:S21.判断当前图像是否为前n帧,n≥2&n∈Z,若是则根据前n帧图像的质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势,若否则根据所述前n帧图像的后续m帧图像中两帧连续图像的质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势,m≥2&m∈Z;S22.返回到所述步骤S21。优选地,n=2,但是本实施例并不限制其为2,具体设定为前几帧,是由于在处理图像帧的时候,需要计算出相邻两帧图像质心的位移差。质心的移动位移矢量需要用到相邻的两帧图像(不考虑掉帧情况,即使掉帧,也不影响后续跟踪的效果),而位移矢量计算需要至少两个质心,所以选取最少两帧进行处理计算。也可以选择前三帧,前四帧,或是前N(N>=4)帧,原理上皆可行。具体地,一帧图像的质心表示为N×N的矩阵,所述矩阵表征质心的大小,范围为1×1到N×N,但处理起来相对繁琐。质心的单位为像素×像素,N≥2&N∈Z。质心表示为一个矩阵的形式,采用其他矩阵形式也可,并不是说质心只有一个像素。优选地,N∈[3,7]。最优地,N=3。实施例1当判定为对称目标时,所述当前图像为前2帧的第一帧图像,则所述步骤S21具体包括步骤:S21-1.检测所述第一帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第一帧图像的质心A1(以及其质心移动矢量P1,为零向量,没有用于计算的意义),所述第一帧图像为机器开始捕获图像时的第一帧;S21-2.读入第二帧图像;S21-3.检测所述第二帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第二帧图像的质心A2;S21-4.根据所述第一帧图像的质心A1和所述第二帧图像的质心A2计算所述第二帧图像的质心移动矢量P2=A2-A1;S21-5.根据所述第二帧图像的所述质心移动矢量P2和轮廓角点推断所述目标对象的运动趋势。若后续(从n=3起)仍检测为对称,则按照Pn=An-An-1求质心移动矢量,若出现不对称则跳出循环,结束跟踪(若后续还存在对称情形,则转到实施例3的场景)。实施例2当判定为对称目标时,若所述当前图像为前2帧的第二帧图像,则所述步骤S21具体包括步骤:S21-1.检测所述第二帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第二帧图像的质心A2;S21-2.根据第一帧图像的质心A1和所述第二帧图像的质心A2计算所述第二帧图像的质心移动矢量P2=A2-A1,所述第一帧图像为机器开始捕获图像时的第一帧;第一帧图像的质心A1(以及其质心移动矢量P1,为零向量,没有用于计算的意义)在被捕获到时已经求出;S21-3.根据所述第二帧图像的所述质心移动矢量P2和轮廓角点推断所述目标对象的运动趋势。若后续(从n=3起)仍检测为对称,则按照Pn=An-An-1求质心移动矢量,若出现不对称则跳出循环,结束跟踪(若后续还存在对称情形,则转到实施例3的场景)。实施例3当判定为对称目标时,若所述当前图像为后续m帧的任意一帧(n≥3),则所述步骤S21具体包括步骤:S21-1.检测所述当前图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述当前图像的质心;S21-2.根据所述当前图像的质心An和所述当前图像的前一帧图像的质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,其特征在于,包括步骤:S1.按序读入目标对象的一帧图像,并判断所述目标对象是否对称,若否则退出跟踪,若是则进入下一步;S2.根据质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势。

【技术特征摘要】
1.一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,其特征在于,包括步骤:S1.按序读入目标对象的一帧图像,并判断所述目标对象是否对称,若否则退出跟踪,若是则进入下一步;S2.根据质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势。2.如权利要求1所述的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,其特征在于,所述步骤S1贯穿于所述步骤S2执行的整个过程。3.如权利要求2所述的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括步骤:S21.判断当前图像是否为前n帧,n≥2&n∈Z,若是则根据前n帧图像的质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势,若否则根据所述前n帧图像的后续m帧图像中两帧连续图像的质心光流移动推断所述目标对象的运动趋势,m≥2&m∈Z;S22.返回到所述步骤S1。4.如权利要求3所述的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,其特征在于,n=2。5.如权利要求4所述的一种基于局部光流的对称目标图像跟踪方法,其特征在于,若所述当前图像为前n帧的第一帧图像,所述步骤S21具体包括步骤:S21-1.检测所述第一帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第一帧图像的质心,所述第一帧图像为机器开始捕获图像时的第一帧;S21-2.读入第二帧图像;S21-3.检测所述第二帧图像的边缘轮廓和轮廓角点并由此计算所述第二帧图像的质心;S21-4.根据所述第一帧图像的质心和所述第二帧图像的质心计算所述第二帧图像的质心移动矢量;S21-5.根据所述第二帧图像...

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓川
申请(专利权)人:惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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