一种基于空间自适应相关滤波器的目标跟踪方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于空间自适应相关滤波器的目标跟踪方法及系统，其中实现方法包括：在当前帧中根据颜色模型和纹理模型提取目标搜索区域的特征；用前景像素点的平均响应值与难例像素点的平均响应值的差来衡量各特征的表达能力；对各特征的表达能力进行归一化，得到各特征的权值系数；由当前帧的权值系数与上一帧的权值系数更新当前帧的权值系数；以当前帧中各特征更新后的权值系数融合各特征响应图得到当前帧的特征响应先验图；将特征响应先验图乘到特征图中，得到空间注意的特征；将空间注意的特征与相关滤波模板进行相关操作后，将响应图上响应最大点作为待追踪目标的中心位置。通过本发明专利技术可以解决跟踪过程中目标的快速移动和遮挡等问题。

A Target Tracking Method and System Based on Spatial Adaptive Correlated Filter

The invention discloses a target tracking method and system based on spatial adaptive correlation filter, which includes: extracting features of target search area in current frame according to color model and texture model; measuring the expressive ability of each feature by the difference between the average response value of foreground pixel and that of difficult case pixel; and improving the expressive ability of each feature. The weight coefficients of each feature are obtained by normalizing the rows; the weight coefficients of the current frame are updated by the weight coefficients of the current frame and the previous frame; the feature response priori graphs of the current frame are obtained by fusing the weight coefficients of the updated features of the current frame with the feature response graphs; the feature response priori graphs of the current frame are multiplied by the feature graphs to obtain the feature of spatial attention; After correlating with the correlation filter template, the maximum response point on the response map is taken as the central position of the target to be tracked. The invention can solve the problems of fast moving and occlusion of targets in the tracking process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间自适应相关滤波器的目标跟踪方法及系统
本专利技术属于模式识别
，更具体地，涉及一种基于空间自适应相关滤波器的目标跟踪方法及系统。
技术介绍
基于相关滤波的跟踪器受益于循环移位模型和脊回归形式的目标方程，有着优异的精度和实时性能，因此受到了广泛的关注。循环移位模型增加了样本数量，这增强了相关滤波器的判别能力。损失函数的形式使得有可能在频域中快速的获得封闭式的解。尽管有着以上优势，相关滤波追踪器仍然有一些限制。循环移位模型会连接样本的边界，并在图像边界处产生实际不存在的伪影，称之为边界效应。边界效应破坏了相关滤波器的判别能力。为了减轻边界效应，通常方法是在图像上乘以一个余弦窗口，从而将边界像素的值设置为零。然而，由于余弦窗会限制搜索区域，所以会引入一些新问题，特别是在快速运动和遮挡的挑战下，它们都导致目标在两个连续帧之间发生突然移动。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于空间自适应相关滤波器的目标跟踪方法及系统，由此解决现有跟踪器在跟踪过程中由于目标的快速移动和遮挡等问题而无法准确进行跟踪的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空间自适应相关滤波器的目标跟踪方法，其特征在于，包括：(1)在当前帧图像中根据颜色模型和纹理模型提取目标搜索区域的特征；(2)用前景像素点的平均响应值与难例像素点的平均响应值的差来衡量各特征的表达能力；(3)对各特征对应的表达能力进行归一化，得到当前帧图像中各特征对应的权值系数；(4)由当前帧图像中各特征对应的权值系数与上一帧图像中相应特征的权值系数更新当前帧图像中各特征的权值系数，进而得到当前帧图像中各特征对应的目标权值系数；(5)以当前帧图像中各特征的目标权值系数融合各特征响应图得到当前帧图像的特征响应先验图；(6)将所述特征响应先验图乘到特征图中，得到空间注意的特征；(7)将...

【技术特征摘要】
1.一种基于空间自适应相关滤波器的目标跟踪方法，其特征在于，包括：(1)在当前帧图像中根据颜色模型和纹理模型提取目标搜索区域的特征；(2)用前景像素点的平均响应值与难例像素点的平均响应值的差来衡量各特征的表达能力；(3)对各特征对应的表达能力进行归一化，得到当前帧图像中各特征对应的权值系数；(4)由当前帧图像中各特征对应的权值系数与上一帧图像中相应特征的权值系数更新当前帧图像中各特征的权值系数，进而得到当前帧图像中各特征对应的目标权值系数；(5)以当前帧图像中各特征的目标权值系数融合各特征响应图得到当前帧图像的特征响应先验图；(6)将所述特征响应先验图乘到特征图中，得到空间注意的特征；(7)将所述空间注意的特征与相关滤波模板进行相关操作后，将相关操作得到的响应图上响应最大的点作为待追踪目标的中心位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，由来衡量各特征的表达能力，其中，k表示响应图上像素点的个数，θ1表示前景像素点所占比例，θ2表示难例像素点所占比例，p表示像素点的响应值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，对于任意特征d，由得到特征d对应的权值系数ωd，其中，αd表示特征d的表达能力，αl表示特征l的表达能力，D表示特征的数量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：高常鑫，秦淮，桑农，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42