一种对无特征目标的追踪方法技术

本发明专利技术涉及一种对无特征目标的追踪方法，包括：步骤S1，在待追踪目标上绘制圆环标记符号；步骤S2，采集图像数据，采集完成后，对图像数据进行特征检测以确定待检测目标的所有特征点和特征点响应值R；步骤S3，对圆环外部的无关特征点进行筛选；步骤S4，将特征点与圆环标记符中心的距离与特征点响应值R分别进行加权处理后与该特征点坐标构成数据对存入优先列队中；步骤S5，利用优先队列确定排序值S确定追踪点P；步骤S6，在对待追踪目标进行追踪的过程中，利用凸包算法对追踪情况进行判断以确定追踪点P的稳定性。从而能够通过绘制圆环标记符进而确定无特征目标的追踪点并对追踪点进行实时检测以提高追踪的精确度和追踪点的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种对无特征目标的追踪方法


[0001]本专利技术涉及目标追踪的
，尤其涉及一种对无特征目标的追踪方法。

技术介绍

[0002]在目标追踪领域，常使用的方法为对待追踪目标进行特征提取或特征建模，以得到目标的特异性描述，然后在连续帧序列中通过对目标进行特征匹配等方式获取目标的当前位置，以实现目标追踪。绝大多数物体表面均存在明显的特征信息，如在街景图像中，行人具有显著的轮廓信息、自行车具有明显角点信息等，对利用特征信息对这类物体进行的方法十分成熟。但对于纹理均匀、表面光滑的目标，如塑料薄膜表面局域的运动追踪或形变测量，现有技术难获取其表面的特征信息，因此无法进行追踪。
[0003]中国专利CN201910745249.8公开了一种目标追踪方法及系统，包括根据指定区域的第一图像信息进行背景建模，获得所述指定区域的背景场景模型，其中，所述第一图像信息通过广角相机捕获；实时获取所述广角相机捕获的针对指定区域的第二图像信息，并根据所述第二图像信息获得混合场景模型，其中，所述第二图像信息中包括有待检测目标；对所述混合场景模型进行前景检测，获得所述待检测目标运动的前景区域；对所述前景区域内的待检测目标进行追踪。
[0004]目前，已经有一些目标的追踪方法，但普遍没有针对无特征目标的追踪方法，对于无特征目标无法进行追踪，即使追踪了但追踪的精确度低、追踪点的稳定性差。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种对无特征目标的追踪方法，可以有效解决现有技术中不能通过绘制圆环标记符进而确定无特征目标的追踪点并对追踪点进行实时检测以提高追踪的精确度和追踪点的稳定性的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种对无特征目标的追踪方法，包括：步骤S1，在待追踪目标上绘制圆环标记符号；步骤S2，利用图像采集设备采集含有所述圆环标记符的待追踪目标的图像数据，采集完成后，利用Harris角点检测算法对所述图像数据进行特征检测以确定待检测目标的所有特征点和特征点响应值R；步骤S3，利用特征点与圆环标记符的位置关系对圆环外部的无关特征点进行筛选；步骤S4，计算所述步骤S3筛选后剩余的特征点与所述圆环标记符中心的距离，计算完成时，将特征点与圆环标记符中心的距离与特征点响应值R分别进行加权处理后与该特征点坐标构成数据对存入优先列队中；步骤S5，利用优先队列确定排序值S，选取最大值作为待追踪目标的追踪点P；步骤S6，在对待追踪目标进行追踪的过程中，利用凸包算法对追踪情况进行判断以确定追踪点P的稳定性。
[0007]进一步地，所述步骤S2中的图像采集设备采集含有圆环标记符的待追踪目标的图像数据时中控单元通过图像大小St和颜色达标率Yd确定实际图像完整率E，确定完成时，中控单元将实际图像完整率E与预设图像完整率E0进行比较以确定采集过程中圆环标记符所在区域是否为需要采集的图像数据，若为需要采集的图像数据，中控单元标记采集完成，若不是需要采集的图像数据，中控单元机计算图像完整率差值
△
E并将其与标准图像完整率差值
△
E0进行比较以再次确定采集过程中圆环标记符所在区域是否为需要采集的图像数据，若仍不是需要采集的图像数据，不采集该区域的图像数据。
[0008]进一步地，所述步骤S2中图像采集设备在采集图像数据时，中控单元通过图像大小St和颜色达标率Yd确定实际图像完整率E，确定完成时，中控单元将实际图像完整率E与预设图像完整率E0进行比较以确定采集过程中圆环标记符所在区域是否为需要采集的图像数据；若E＜E0，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域不是需要采集的图像数据；若E≥E0，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域为需要采集的图像数据；其中，所述预设图像完整率E0通过中控单元设置得到。
[0009]进一步地，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域不是需要采集的图像数据时，中控单元计算图像完整率差值
△
E，计算完成时，中控单元将图像完整率差值
△
E与标准图像完整率差值
△
E0进行比较以再次确定采集过程中圆环标记符所在区域是否为需要采集的图像数据；若
△
E≤
△
E0，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域为需要采集的图像数据；若
△
E＞
△
E0，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域仍不是需要采集的图像数据；其中，标准图像完整率差值
△
E0通过中控单元设置得到。
[0010]进一步地，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域不是需要采集的图像数据时，中控单元计算图像完整率差值
△
E，其计算公式如下：
△
E=（E
‑
E0）
×
（E0/E）
×
δ；式中，E表示实际图像完整率，E0表示预设图像完整率，δ表示完整率差值系数，δ≥1。
[0011]进一步地，当
△
E＞
△
E0，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域仍不是需要采集的图像数据时，中控单元控制图像采集设备不采集该圆环标记符所在区域的图像数据，进行另外区域的图像数据采集与判断。
[0012]进一步地，所述中控单元通过图像大小St和颜色达标率Yd确定实际图像完整率E的计算公式如下：E=St
×
Yd
×
η；式中，η表示图像完整率系数，0＜η≤1。
[0013]进一步地，所述图像大小St通过图像直径Dt确定，图像直径Dt在进行图像采集过程中自动获取；
所述颜色达标率Yd通过像素大小Ax确定，像素大小Ax通过像素采集单元采集得到。
[0014]进一步地，所述步骤S5中利用优先队列确定排序值S的计算公式为：S=α
×
R+β
×
d；式中，α表示距离权重参数，α≥1，β表示特征点响应值权重参数，β≥1，R表示特征点响应值，d表示圆环标记符中心与特征点距离归一化后的值。
[0015]进一步地，所述圆环标记符中心与特征点距离归一化后的值d的计算公式为：；式中，表示特征点的横坐标，表示特征点的纵坐标，表示圆环标记符的形心横坐标，表示圆环标记符的形心纵坐标，表示图像中对角线的长度。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术所述的对无特征目标的追踪方法，通过在待追踪目标上绘制圆环标记符号，进而利用图像采集设备采集含有所述圆环标记符的待追踪目标的图像数据，采集完成后，利用Harris角点检测算法对所述图像数据进行特征检测以确定待检测目标的所有特征点和特征点响应值R，然后利用特征点与圆环标记符的位置关系对圆环外部的无关特征点进行筛选，再然后计算筛选后剩余的特征点与所述圆环标记符中心的距离，计算完成时，将特征点与圆环标记符中心的距离与特征点响应值R分别进行加权处理后与该特征点坐标构成数据对存入优先列队中，再然后利用优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对无特征目标的追踪方法，其特征在于，包括：步骤S1，在待追踪目标上绘制圆环标记符号；步骤S2，利用图像采集设备采集含有所述圆环标记符的待追踪目标的图像数据，采集完成后，利用Harris角点检测算法对所述图像数据进行特征检测以确定待检测目标的所有特征点和特征点响应值R；步骤S3，利用特征点与圆环标记符的位置关系对圆环外部的无关特征点进行筛选；步骤S4，计算所述步骤S3筛选后剩余的特征点与所述圆环标记符中心的距离，计算完成时，将特征点与圆环标记符中心的距离与特征点响应值R分别进行加权处理后与该特征点坐标构成数据对存入优先列队中；步骤S5，利用优先队列确定排序值S，选取最大值作为待追踪目标的追踪点P；步骤S6，在对待追踪目标进行追踪的过程中，利用凸包算法对追踪情况进行判断以确定追踪点P的稳定性。2.根据权利要求1所述的对无特征目标的追踪方法，其特征在于，所述步骤S2中的图像采集设备采集含有圆环标记符的待追踪目标的图像数据时中控单元通过图像大小St和颜色达标率Yd确定实际图像完整率E，确定完成时，中控单元将实际图像完整率E与预设图像完整率E0进行比较以确定采集过程中圆环标记符所在区域是否为需要采集的图像数据，若为需要采集的图像数据，中控单元标记采集完成，若不是需要采集的图像数据，中控单元机计算图像完整率差值
△
E并将其与标准图像完整率差值
△
E0进行比较以再次确定采集过程中圆环标记符所在区域是否为需要采集的图像数据，若仍不是需要采集的图像数据，不采集该区域的图像数据。3.根据权利要求2所述的对无特征目标的追踪方法，其特征在于，所述步骤S2中图像采集设备在采集图像数据时，中控单元通过图像大小St和颜色达标率Yd确定实际图像完整率E，确定完成时，中控单元将实际图像完整率E与预设图像完整率E0进行比较以确定采集过程中圆环标记符所在区域是否为需要采集的图像数据；若E＜E0，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域不是需要采集的图像数据；若E≥E0，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域为需要采集的图像数据；其中，所述预设图像完整率E0通过中控单元设置得到。4.根据权利要求3所述的对无特征目标的追踪方法，其特征在于，所述中控单元判定采集过程中圆环标记符所在区域不是需要采集的图像数据时，中控单元计算图像完整率差值
△
E，计算完成时，中控单元将图像完整率差值
△
E与标准图像完整率差值
△
E0进行比较以再次确定采集过程中圆环标记符...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，胡佳庆，
申请(专利权)人：成都大公博创信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：