基于视觉的目标跟踪方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种基于视觉的目标跟踪方法、系统、设备及存储介质，该方法包括：读取当前帧图像人物的人脸位置及人体位置；结合待跟踪目标的前一帧位置和当前帧图像，采用时序跟踪算法获取时序跟踪目标的当前位置；若在时序跟踪目标的当前位置对应的区域外不存在与待跟踪目标的人脸匹配的人物，判断时序跟踪目标是否处于交叉状态；若处于交叉状态，判断与时序跟踪目标发生交叉的其他人物中是否存在与待跟踪目标的人体匹配的人物，若不存在，则将时序跟踪目标的当前位置作为目标当前位置，保持跟踪；将目标当前位置作为待跟踪目标的前一帧位置，返回执行上述步骤。本发明专利技术能降低目标跟踪错误的可能性，确保跟踪的稳定性。

Object tracking method, system, equipment and storage medium based on vision

【技术实现步骤摘要】
基于视觉的目标跟踪方法、系统、设备及存储介质
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种基于视觉的目标跟踪方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
现有的基于视觉的目标跟踪算法通常采用相关滤波算法，即根据当前图像获取需要跟踪目标的图像模板，然后采用相关滤波计算得到下一帧图像中和目标模板匹配度最高的位置，将该位置作为目标所在的位置。相关滤波跟踪算法通常采用实时模板进行目标匹配，虽然可采用历史模板进行优化得到更具有鲁棒性的模板，但是该算法在目标突变、快速移动的情况下效果不好，则使得当人体出现无规律的走动再加上姿态的剧烈变化的情况下，跟踪效果变差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于视觉的目标跟踪方法、系统、设备及存储介质，旨在降低目标跟踪错误的可能性，提高跟踪效果，确保跟踪的稳定性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于视觉的目标跟踪方法，其包括：步骤A、读取当前帧图像，获取并保存当前帧图像中的所有人物的人脸位置及人体位置；步骤B、获取前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，根据所述当前帧图像、前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，采用时序跟踪算法获取时序跟踪目标的当前位置；步骤C、判断在时序跟踪目标的当前位置对应的区域外是否存在与待跟踪目标的人脸匹配的人物，若不存在，执行步骤D；步骤D、根据所述时序跟踪目标的当前位置与其他人物的人体位置判断时序跟踪目标是否处于交叉状态，若是，执行步骤E；步骤E、判断与时序跟踪目标发生交叉的其他人物中是否存在与待跟踪目标的人体匹配的人物，若不存在，将时序跟踪目标的当前位置作为目标当前位置，执行步骤F；步骤F、保持跟踪，执行步骤G；步骤G、将目标当前位置作为待跟踪目标的前一帧位置，将当前帧图像作为前一帧图像，返回执行步骤A。第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于视觉的目标跟踪系统，其包括人脸人体检测模块、时序跟踪模块、人脸匹配模块、人体交叉判断模块、人体匹配模块及更新模块，所述人脸人体检测模块用于读取当前帧图像，获取并保存当前帧图像中的所有人物的人脸位置及人体位置；所述时序跟踪模块用于获取前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，根据所述当前帧图像、前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，采用时序跟踪算法获取时序跟踪目标的当前位置；所述人脸匹配模块用于判断在时序跟踪目标的当前位置对应的区域外是否存在与待跟踪目标的人脸匹配的人物，并根据判断结果确定目标当前位置；所述人体交叉判断模块用于根据所述时序跟踪目标的当前位置与其他人物的人体位置判断时序跟踪目标是否处于交叉状态；所述人体匹配模块用于判断与时序跟踪目标发生交叉的其他人物中是否存在与待跟踪目标的人体匹配的人物，并根据判断结果确定目标当前位置；所述更新模块用于将目标当前位置作为待跟踪目标的前一帧位置，将当前帧图像作为前一帧图像。第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，其包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于视觉的目标跟踪方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被执行时实现上述的基于视觉的目标跟踪方法。本专利技术提供的一种基于视觉的目标跟踪方法将时序跟踪算法、人脸识别及人体识别结合在一起进行目标跟踪，结合时序跟踪算法获得更可靠的目标位置，降低目标人物发生剧烈姿态变化的可能性，将人脸识别作为目标切换的第一优先级，并通过利用人体识别以有效避免交叉阶段跟踪到错误的人物，降低当目标人物与其他人物无规律交叉时的跟踪错误，提高目标跟踪的准确性，且鲁棒性高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术第一实施例提供的基于视觉的目标跟踪方法的流程示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的基于视觉的目标跟踪方法的子流程示意图；图3为本专利技术第二实施例提供的基于视觉的目标跟踪方法的流程示意图；图4为本专利技术第三实施例提供的基于视觉的目标跟踪方法的流程示意图；图5为本专利技术第三实施例提供的基于视觉的目标跟踪方法的具体流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的基于视觉的目标跟踪系统的示意性框图；图7为本专利技术另一实施例提供的基于视觉的目标跟踪系统的示意性框图；图8为本专利技术实施例提供的计算机设备的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。在此本专利技术说明书中使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其他情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的属于“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合及所有可能组合，并且包括这些组合。请参阅图1，图1是本专利技术第一实施例提供的一种基于视觉的目标跟踪方法的流程示意图。如图所示，该方法包括以下步骤：步骤S110、读取当前帧图像，获取并保存当前帧图像的所有人物的人脸位置及人体位置。其中，位置代表对应区域于图像中的各端点坐标，对应区域呈矩形，通过各端点坐标组合可获得对应的区域，则可通过位置获取于图像中的对应区域。具体地，以人脸于当前帧图像中的对应区域的左上角的端点坐标及右下角的端点坐标表示人脸位置，以人体于当前帧图像中的对应区域的左上角的端点坐标及右下角的端点坐标表示人体位置。步骤S120、获取前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，根据所述当前帧图像、前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，采用时序跟踪算法获取时序跟踪目标的当前位置。其中，待跟踪目标是指需要跟踪的人物，时序跟踪目标是指基于时序跟踪算法获得的跟踪目标，时序跟踪目标的当前位置是指基于时序跟踪算法获得的跟踪目标的人体位置。利用时序跟踪算法以跟踪所述待跟踪目标的时序信息可预测获取更可靠的位置信息。其中，所述时序跟踪算法可采用现有的时序滤波的目标跟踪方法，例如中国专利CN110111358A一种基于多层时序滤波的目标跟踪方法，此不赘述。具体地，在一些实施例中，如图2所示，所述步骤S120前还具体包括：步骤S1101、判断是否已确定待跟踪目标，若是，执行步骤S120，否则，执行步骤S1102。步骤S1102、根据跟踪需求，在所有人物中确定待跟踪目标，提取并保存待跟踪目标的人脸模板及人体模板。优选地，所述步骤S1102具体为：根据跟踪需求，在所有人物中确定待跟踪目标，获取待跟踪目标的人脸图像和人体图像，利用基于深度神经网络的人脸识别模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的目标跟踪方法，其特征在于，包括：/n步骤A、读取当前帧图像，获取并保存当前帧图像中的所有人物的人脸位置及人体位置；/n步骤B、获取前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，根据所述当前帧图像、前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，采用时序跟踪算法获取时序跟踪目标的当前位置；/n步骤C、判断在时序跟踪目标的当前位置对应的区域外是否存在与待跟踪目标的人脸匹配的人物，若不存在，执行步骤D；/n步骤D、根据所述时序跟踪目标的当前位置与其他人物的人体位置判断时序跟踪目标是否处于交叉状态，若是，执行步骤E；/n步骤E、判断与时序跟踪目标发生交叉的其他人物中是否存在与待跟踪目标的人体匹配的人物，若不存在，将时序跟踪目标的当前位置作为目标当前位置，执行步骤F；/n步骤F、保持跟踪，执行步骤G；/n步骤G、将目标当前位置作为待跟踪目标的前一帧位置，将当前帧图像作为前一帧图像，返回执行步骤A。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的目标跟踪方法，其特征在于，包括：
步骤A、读取当前帧图像，获取并保存当前帧图像中的所有人物的人脸位置及人体位置；
步骤B、获取前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，根据所述当前帧图像、前一帧图像及待跟踪目标的前一帧位置，采用时序跟踪算法获取时序跟踪目标的当前位置；
步骤C、判断在时序跟踪目标的当前位置对应的区域外是否存在与待跟踪目标的人脸匹配的人物，若不存在，执行步骤D；
步骤D、根据所述时序跟踪目标的当前位置与其他人物的人体位置判断时序跟踪目标是否处于交叉状态，若是，执行步骤E；
步骤E、判断与时序跟踪目标发生交叉的其他人物中是否存在与待跟踪目标的人体匹配的人物，若不存在，将时序跟踪目标的当前位置作为目标当前位置，执行步骤F；
步骤F、保持跟踪，执行步骤G；
步骤G、将目标当前位置作为待跟踪目标的前一帧位置，将当前帧图像作为前一帧图像，返回执行步骤A。


2.如权利要求1所述的基于视觉的目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：
步骤C1、获取所有不在所述时序跟踪目标的当前位置对应的区域内的人物对应的人脸特征，计算其与待跟踪目标的人脸模板之间的人脸相似度；
步骤C2、判断所述人脸相似度是否小于等于预设的人脸相似阈值，若是，执行步骤D。


3.如权利要求1所述的基于视觉的目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤C还包括：
步骤c、若在时序跟踪目标的当前位置对应的区域外存在与待跟踪目标的人脸匹配的人物，将该人物切换为待跟踪目标，获取该人物的人体位置作为目标当前位置，执行步骤G。


4.如权利要求1所述的基于视觉的目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤D还包括：
步骤d、若时序跟踪目标不处于交叉状态，则将时序跟踪目标的当前位置作为目标当前位置，执行步骤G。


5.如权利要求1所述的基于视觉的目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤E包括：
步骤E1、提取与时序跟踪目标发生交叉的其他人物的人体特征，计算所述其他人物的人体特征与待跟踪目标的人体模板之间的人体相似度；
步骤E2、判断所述人体相似度是否小于等于预设的人体相似阈值；
步骤E3、若是...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，董健，李帅，
申请(专利权)人：睿魔智能科技深圳有限公司，东莞松山湖国际机器人研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44