目标跟踪方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种目标跟踪方法及装置，针对因遮挡导致目标丢失，继而导致跟踪效率低下的问题，提供以下技术方案，根据上一帧中用于框定目标的标识框在上一帧图像中的坐标，确定当前帧的目标搜索区；利用目标搜索模型，在目标搜索区内对目标进行搜索，得到搜索结果；根据搜索结果，确定当前帧的标示框坐标和当前帧标示框内的目标框图；根据当前帧标示框内的目标框图，更新目标搜索模型；根据当前帧的标示框坐标，在当前帧图像中作出标识框，使目标被跟踪

【技术实现步骤摘要】
目标跟踪方法及装置


[0001]本申请涉及计算机视觉领域，更具体地说，它涉及一种目标跟踪方法及装置
。

技术介绍

[0002]视频目标跟踪是计算机视觉方向重要的研究方向之一，首先在视频中选取被跟踪目标，根据当前帧的目标的位置
、
尺度及其他特征在后续帧中预测位置和尺度等信息
。
当前，视频中的目标图像可能存在被遮挡
、
形变
、
光照变化
、
超出视野范围
、
快速移动
、
旋转和背景扰动等目标变化情况下的目标跟踪挑战性难点，其中被遮挡是影响跟踪性能的一个重要的因素
。
[0003]现有的目标跟踪技术，基于深度学习的方法目标追踪，深度学习的目标是学习一个最优策略，使主体在特定环境中根据当前状态做出相应动作，从而获得最大回报
。
深度学习在跟踪过程中做出决策可解决数据关联的问题，如学习一组策略以预测目标的位置
。
[0004]在实施现有技术的过程中，专利技术人发现：
[0005]这种跟踪目标的方法的工作量大，目标跟踪效率低
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本申请的第一目的在于提供一种目标跟踪方法，在视频帧中的搜索区域中进行搜索，工作量少，目标跟踪效率高
。
[0007]为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：
[0008]一种目标跟踪方法，包括以下步骤：
[0009]读取视频中的当前帧；
[0010]根据上一帧的用于框定目标的标识框在上一帧图像中的坐标，确定当前帧的目标搜索区；
[0011]利用目标搜索模型，在目标搜索区内对目标进行搜索，得到搜索结果；
[0012]根据搜索结果，确定当前帧的标示框坐标和当前帧标示框内的目标框图；
[0013]根据当前帧标示框内的目标框图，更新目标搜索模型；
[0014]根据当前帧的标示框坐标，在当前帧图像中作出标识框，使目标被跟踪
。
[0015]进一步，根据上一帧的用于框定目标的标识框在上一帧图像中的坐标，确定当前帧的目标搜索区，具体包括以下步骤：
[0016]根据上一帧的标识框在上一帧图像中的坐标，判断坐标是否在当前帧的中心搜索区域范围内；
[0017]当坐标不在中心搜索区域范围内时，确定当前帧的全部图像区域为目标搜索区；
[0018]其中，中心搜索区域的定义为：
[0019]w
为当前帧图像的宽度，
h
为当前帧图像的高度，为当前帧图像的高度，
[0020]全部搜索区域的定义为：
[0021][0022]进一步，根据上一帧的标识框在上一帧图像中的坐标，判断坐标是否在当前帧的中心搜索区域范围内，具体包括以下步骤：
[0023]根据上一帧的标识框在上一帧图像中的坐标，确定当前帧的第一候选目标框图；
[0024]根据第一候选目标框图，确定第一目标特征值；
[0025]当第一目标特征值不在预设范围内时，判断坐标是否在当前帧的中心搜索区域范围内
。
[0026]进一步，利用目标搜索模型，在目标搜索区内对目标进行搜索，得到搜索结果，具体包括以下步骤：
[0027]根据目标搜索区内的图像，利用匹配函数，在模板图像数据库中进行匹配，获得来自模板图像数据库中的第一模板图，所述第一模板图与目标搜索区内的图像匹配相似度最高；
[0028]根据第一模板图，确定来自当前帧图像中的第二候选目标框图和框定第二候选目标框图的标识框坐标，以作为搜索结果
。
[0029]进一步，根据搜索结果，确定当前帧的标示框坐标和当前帧标示框内的目标框图，具体包括以下步骤：
[0030]根据搜索结果，获得第二候选目标框图；
[0031]根据第二候选目标框图，确定第二目标特征值；
[0032]当第二目标特征值在预设范围内时，选取框定第二候选目标框图的标识框坐标为当前帧的标示框坐标，选取第二候选目标框图为当前帧标识框内的目标框图
。
[0033]进一步，根据第二候选目标框图，确定第二目标特征值，具体包括以下步骤：
[0034]根据第二候选目标框图，确定轮廓特征和颜色特征；
[0035]根据轮廓特征和颜色特征，确定融合特征；
[0036]根据融合特征，确定第二目标特征值
。
[0037]进一步，根据当前帧标示框内的目标框图，更新目标搜索模型，具体包括以下步骤：
[0038]根据当前帧标识框内的目标框图，更新目标搜索模型中的模板图像数据库；
[0039]当模板图像数据库的存储量超出预设存储总量值时，利用覆盖写算法，将当前帧的目标框图存储入模板图像数据库中
。
[0040]针对现有技术存在的不足，本申请的第二目的在于提供一种目标跟踪装置，具有跟踪效率高和跟踪精度高的优点
。
[0041]为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：
[0042]一种目标跟踪装置，包括：
[0043]视频帧获取单元，用于读取视频中的当前帧；
[0044]目标搜索区确定单元，用于确定当前帧的目标搜索区；
[0045]搜索结果获取单元，用于利用目标搜索模型，在目标搜索区内对目标进行搜索，得到搜索结果；
[0046]标识框确定单元，用于确定当前帧的标示框坐标和当前帧标示框内的目标框图；
[0047]目标模型更新单元，用于更新目标搜索模型；
[0048]标识框划定单元，用于在当前帧图像中作出标识框，使目标被跟踪
。
[0049]进一步，所述目标搜索区确定单元包括：
[0050]坐标位置判断单元，用于判断坐标是否在当前帧的中心搜索区域范围内；
[0051]全部图像区域选择单元，用于确定当前帧的全部图像区域为目标搜索区；
[0052]其中，中心搜索区域的定义为：
[0053]w
为当前帧图像的宽度，
h
为当前帧图像的高度，为当前帧图像的高度，
[0054]全部搜索区域的定义为：
[0055][0056]进一步，所述坐标位置判断单元包括：
[0057]候选目标框图确定单元，用于确定当前帧的第一候选目标框图；
[0058]目标特征值确定单元，用于确定第一目标特征值；
[0059]目标特征值判断单元，用于判断第一目标特征值是否在预设范围内
。
[0060]综上所述，本申请具有以下有益效果：
[0061]相比于在整个当前帧中搜索目标，在目标搜索区里寻找目标，既降低了搜索的工作量，提高搜索的效率，也避免了其他信息的干扰，提高目标搜索的精确性，提高目标跟踪精度
。
另外，目标搜索模型跟随当前帧的目标框图而实时更新，使用更新后的目标搜索模型来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：读取视频中的当前帧；根据上一帧的用于框定目标的标识框在上一帧图像中的坐标，确定当前帧的目标搜索区；利用目标搜索模型，在目标搜索区内对目标进行搜索，得到搜索结果；根据搜索结果，确定当前帧的标示框坐标和当前帧标示框内的目标框图；根据当前帧标示框内的目标框图，更新目标搜索模型；根据当前帧的标示框坐标，在当前帧图像中作出标识框，使目标被跟踪
。2.
根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，根据上一帧的用于框定目标的标识框在上一帧图像中的坐标，确定当前帧的目标搜索区，具体包括以下步骤：根据上一帧的标识框在上一帧图像中的坐标，判断坐标是否在当前帧的中心搜索区域范围内；当坐标不在中心搜索区域范围内时，确定当前帧的全部图像区域为目标搜索区；其中，中心搜索区域的定义为：
w
为当前帧图像的宽度，
h
为当前帧图像的高度，为当前帧图像的高度，全部搜索区域的定义为：
3.
根据权利要求2所述的目标跟踪方法，其特征在于，根据上一帧的标识框在上一帧图像中的坐标，判断坐标是否在当前帧的中心搜索区域范围内，具体包括以下步骤：根据上一帧的标识框在上一帧图像中的坐标，确定当前帧的第一候选目标框图；根据第一候选目标框图，确定第一目标特征值；当第一目标特征值不在预设范围内时，判断坐标是否在当前帧的中心搜索区域范围内
。4.
根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，利用目标搜索模型，在目标搜索区内对目标进行搜索，得到搜索结果，具体包括以下步骤：根据目标搜索区内的图像，利用匹配函数，在模板图像数据库中进行匹配，获得来自模板图像数据库中的第一模板图，所述第一模板图与目标搜索区内的图像匹配相似度最高；根据第一模板图，确定来自当前帧图像中的第二候选目标框图和框定第二候选目标框图的标识框坐标，以作为搜索结果
。5.
根据权利要求1所述的目标跟踪方法，其特征在于，根据搜索结果，确定当前帧的标示框坐标和当前帧标示框内的目标框图，具体包括以下步骤：根据搜索结果，获得第二候选目标框图...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志楊，杨明珠，王亚龙，
申请(专利权)人：北京小眼探索科技有限公司，
类型：发明
国别省市：