一种KCF跟踪算法的实现方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种KCF跟踪算法的实现方法、装置及系统，包括：接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号；依据第一触发信号，基于待处理数据处理得到尺度计算所需参数；依据预设的尺度数量进行尺度计算的任务分配；在接收到上位机发送的第二待处理数据和第二触发信号后，主核和至少两个从核进行尺度计算；汇总自身和至少两个从核的尺度计算结果，并确定出最优尺度；基于最优尺度更新目标参数和尺度计算所需参数。上述方案将多尺度计算任务分配到DSP的不同内核上，多尺度计算并行处理，从而能够有效保证KCF跟踪算法执行的实时性；同时多尺度KCF跟踪算法的实施能够适应跟踪目标不同尺度的变化速率，提高尺度预测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种KCF跟踪算法的实现方法、装置及系统
本专利技术涉及目标跟踪
，更具体的说，是涉及一种KCF跟踪算法的实现方法、装置及系统。
技术介绍
目标跟踪算法是近年来计算机视觉领域的研究热点，而KCF(KernelizedCorrelationFilter，核相关滤波)目标跟踪算法由于在跟踪速度与精度方面都存在一定优势，因此成为目标跟踪算法中的重点研究方向。在多种机载、弹载、车载和舰载装备环境中，多核DSP(digitalsignalprocessor，图像/数字信号处理器)都在充当着核心处理运算器的角色。当前，KCF目标跟踪算法在多核DSP上的一种应用为：将单尺度、小波门KCF算法在多核DSP6678平台的单核上实现。但该实现由于是单尺度算法，因此不能很好的适应目标的尺度变化而导致跟踪目标丢失，精确度较差；此外在针对波门较大的追踪环境中，单尺度算法也难以满足系统实时性的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种KCF跟踪算法的实现方法、装置及系统，以克服现有技术中存在的目标跟踪精确度差和实时性差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种KCF跟踪算法的实现方法，应用于多核DSP处理器的主核，所述多核DSP处理器中的一个内核为主核，其他的内核均为从核，包括：接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号；依据所述第一触发信号，基于所述第一待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数；依据预设的尺度数量进行尺度计算的任务分配，使得主核和至少两个从核分别负责一个尺度的尺度计算任务，不同的内核负责不同尺度的尺度计算任务；在接收到上位机发送的第二待处理数据和第二触发信号后，控制自身和所述至少两个从核基于所述第二待处理数据和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，其中，所述第二触发信号不同于所述第一触发信号，所述第二触发信号用于指示所述主核和所述从核执行尺度计算；汇总自身和所述至少两个从核的尺度计算结果，并从中确定出最优尺度；基于所述最优尺度更新目标参数和所述尺度计算所需参数，以使得自身和所述至少两个从核在获取到新的尺度计算任务时，基于更新后的所述目标参数和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，直至完成最后一帧图像的目标参数更新。可选的，所述接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号，包括：采用UDP协议接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号。可选的，所述第一触发信号为低电平触发信号，所述第二触发信号为高电平触发信号。可选的，在所述依据所述第一触发信号，基于所述待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数后，还包括：将所述尺度计算所需参数存入共享内存，所述共享内存中存储的数据能够被所述主核和所有的从核访问。可选的，还包括：在接收到第一待处理数据后，将所述第一待处理数据存入共享内存，在接收到第二待处理数据后，将其以覆盖之前存储的待处理数据的方式存入共享内存。可选的，所述主核和所述至少两个从核之间通过进程间通信IPC方式进行数据传送。可选的，还包括：在获取出最新的目标参数后，将所述最新的目标参数发送至所述上位机，以使得所述上位机显示与所述目标参数对应的目标跟踪结果。一种KCF跟踪算法的实现装置，应用于多核DSP处理器的主核，所述多核DSP处理器中的一个内核为主核，其他的内核均为从核，包括：数据接收模块，用于接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号；预计算模块，用于依据所述第一触发信号，基于所述第一待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数；任务分配模块，用于依据预设的尺度数量进行尺度计算的任务分配，使得主核和至少两个从核分别负责一个尺度的尺度计算任务，不同的内核负责不同尺度的尺度计算任务；尺度计算模块，用于在接收到上位机发送的第二待处理数据和第二触发信号后，控制自身和所述至少两个从核基于所述第二待处理数据和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，其中，所述第二触发信号不同于所述第一触发信号，所述第二触发信号用于指示所述主核和所述从核执行尺度计算；结果确定模块，用于汇总自身和所述至少两个从核的尺度计算结果，并从中确定出最优尺度；参数更新模块，用于基于所述最优尺度更新目标参数和所述尺度计算所需参数，以使得自身和所述至少两个从核在获取到新的尺度计算任务时，基于更新后的所述目标参数和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，直至完成最后一帧图像的尺度计算。可选的，所述数据接收模块具体用于：采用UDP协议接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号。一种KCF跟踪算法的实现系统，包括：上位机，用于采集图像数据和生成触发信号，并将采集的图像数据和生成的触发信号发送给多核DSP；多核DSP，其中的一个内核为主核，其他的内核为从核，主核包括：数据接收模块，用于接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号；预计算模块，用于依据所述第一触发信号，基于所述第一待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数；任务分配模块，用于依据预设的尺度数量进行尺度计算的任务分配，使得主核和至少两个从核分别负责一个尺度的尺度计算任务，不同的内核负责不同尺度的尺度计算任务；尺度计算模块，用于在接收到上位机发送的第二待处理数据和第二触发信号后，控制自身和所述至少两个从核基于所述第二待处理数据和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，其中，所述第二触发信号不同于所述第一触发信号，所述第二触发信号用于指示所述主核和所述从核执行尺度计算；结果确定模块，用于汇总自身和所述至少两个从核的尺度计算结果，并从中确定出最优尺度；参数更新模块，用于基于所述最优尺度更新目标参数和所述尺度计算所需参数，以使得自身和所述至少两个从核在获取到新的尺度计算任务时，基于更新后的所述目标参数和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，直至完成最后一帧图像的尺度计算。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术实施例公开了一种KCF跟踪算法的实现方法、装置及系统，包括：接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号；依据所述第一触发信号，基于所述待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数；依据预设的尺度数量进行尺度计算的任务分配；在接收到上位机发送的第二待处理数据和第二触发信号后，基于所述第二待处理数据和所述尺度计算所需参数进行尺度计算；汇总自身和所述至少两个从核的尺度计算结果，并从中确定出最优尺度；基于所述最优尺度更新目标参数和所述尺度计算所需参数，直至完成最后一帧图像的尺度计算。上述方案将多尺度计算任务分配到DSP的不同内核上，多尺度计算并行处理，从而能够有效保证KCF跟踪算法执行的实时性；同时多尺度KCF跟踪算法的实施能够适应跟踪目标不同尺度的变化速率，提高尺度预测的准确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种KCF跟踪算法的实现方法，应用于多核DSP处理器的主核，其特征在于，所述多核DSP处理器中的一个内核为主核，其他的内核均为从核，包括：/n接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号；/n依据所述第一触发信号，基于所述第一待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数；/n依据预设的尺度数量进行尺度计算的任务分配，使得主核和至少两个从核分别负责一个尺度的尺度计算任务，不同的内核负责不同尺度的尺度计算任务；/n在接收到上位机发送的第二待处理数据和第二触发信号后，控制自身和所述至少两个从核基于所述第二待处理数据和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，其中，所述第二触发信号不同于所述第一触发信号，所述第二触发信号用于指示所述主核和所述从核执行尺度计算；/n汇总自身和所述至少两个从核的尺度计算结果，并从中确定出最优尺度；/n基于所述最优尺度更新目标参数和所述尺度计算所需参数，以使得自身和所述至少两个从核在获取到新的尺度计算任务时，基于更新后的所述目标参数和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，直至完成最后一帧图像的目标参数更新。/n

【技术特征摘要】
1.一种KCF跟踪算法的实现方法，应用于多核DSP处理器的主核，其特征在于，所述多核DSP处理器中的一个内核为主核，其他的内核均为从核，包括：
接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号；
依据所述第一触发信号，基于所述第一待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数；
依据预设的尺度数量进行尺度计算的任务分配，使得主核和至少两个从核分别负责一个尺度的尺度计算任务，不同的内核负责不同尺度的尺度计算任务；
在接收到上位机发送的第二待处理数据和第二触发信号后，控制自身和所述至少两个从核基于所述第二待处理数据和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，其中，所述第二触发信号不同于所述第一触发信号，所述第二触发信号用于指示所述主核和所述从核执行尺度计算；
汇总自身和所述至少两个从核的尺度计算结果，并从中确定出最优尺度；
基于所述最优尺度更新目标参数和所述尺度计算所需参数，以使得自身和所述至少两个从核在获取到新的尺度计算任务时，基于更新后的所述目标参数和所述尺度计算所需参数进行尺度计算，直至完成最后一帧图像的目标参数更新。


2.根据权利要求1所述的KCF跟踪算法的实现方法，其特征在于，所述接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号，包括：
采用UDP协议接收上位机发送的第一待处理数据和第一触发信号。


3.根据权利要求2所述的KCF跟踪算法的实现方法，其特征在于，所述第一触发信号为低电平触发信号，所述第二触发信号为高电平触发信号。


4.根据权利要求1所述的KCF跟踪算法的实现方法，其特征在于，在所述依据所述第一触发信号，基于所述待处理数据进行预处理计算，得到尺度计算所需参数后，还包括：
将所述尺度计算所需参数存入共享内存，所述共享内存中存储的数据能够被所述主核和所有的从核访问。


5.根据权利要求4所述的KCF跟踪算法的实现方法，其特征在于，还包括：
在接收到第一待处理数据后，将所述第一待处理数据存入共享内存，在接收到第二待处理数据后，将其以覆盖之前存储的待处理数据的方式存入共享内存。


6.根据权利要求1-5任一项所述的KCF跟踪算法的实现方法，其特征在于，所述主核和所述至少两个从核之间通过进程间通信IPC方式进行数据传送。


7.根据权利要求6所述的KCF跟踪算法的实现方法，其特征在于，还包括：
在获取出最新的目标参数后，将所述最新的目标参数发送至所述上位机，以使得所述上位机显示与所述目标参数对应的目标跟踪结果。


8.一种KCF跟踪算法的实现装置，应用于多核DSP...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪亮，姜平，成一诺，齐占宁，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11