粒子滤波器制造技术

一种粒子滤波器，可用以对图框进行粒子滤波，以追踪图框中的特定对象。于一实施范例，粒子滤波器包括图框快取、观察模型产生器以及粒子滤波控制器。图框快取通过系统总线连接至系统记忆体，其中系统记忆体储存图框的所有的影像块；而图框快取从系统记忆体取得并储存图框的至少一个影像块。观察模型产生器从图框快取读取至少一个像素，并依据读取的像素产生对应于对象以及读取的影像块的观察模型。粒子滤波控制器从观察模型产生器得到观察模型，再依据观察模型决定并输出对象的对象追踪结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粒子滤波器(particle filter),特别涉及一种应用于对象追踪(object tracking)的粒子滤波器。
技术介绍
对象追踪(object tracking) —般指基于各种目的,于一影像或一系列影像(包括一视频序列)中识别一或多个对象的技术。其中“追踪”是指对于动态对象的估测。对象追踪可应用于安全、监视及人事、工艺或生产管理中。以监控银行金库的监视系统为例，其需要检测出有无对象进入金库，并持续追踪并纪录此对象的动向。又例如对象追踪可用在可检测空中的移动物体的雷达，以判断是不是有敌机或飞弹来袭。传统上，可使用一粒子过滤器进行对象追踪。粒子过滤器是针对对象的某种特性·建立观察模型，并设定影像的多个候选点，再设定每一个候选点的候选窗。接着粒子过滤器计算每一个候选窗的观察模型，再比对这些观察模型以估测此对象的动向。然而在进行对象追踪时，粒子滤波器需不断存取储存有影像的系统记忆体以读取每一个候选窗的内容，而占用极大量的系统总线的频宽。此外，读取系统记忆体所需的时间长，因此而使得粒子过滤器的处理效率差。且随着需处理的影像的分辨率大幅增加，或是欲追踪的对象数量增加，更加剧了占用系统总线大量读写频宽以及处理效率低下的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种粒子滤波器，其用以对一图框(frame)进行粒子滤波(particle filtering),以追踪图框的一对象。其中图框具有多个影像块(block)。根据一实施范例，粒子滤波器包括一图框快取(frame cache)、一观察模型产生器(observation model generator)以及一粒子滤波控制器(particle filtercontroller)。图框快取通过一系统总线连接至一系统记忆体。系统记忆体储存图框的所有的影像块，而图框快取从系统记忆体取得并储存图框的至少一个影像块。观察模型产生器与图框快取连接。观察模型产生器从图框快取读取至少一个像素，并依据读取的像素产生对应于对象以及读取的像素的一观察模型。粒子滤波控制器与观察模型产生器连接。粒子滤波控制器从观察模型产生器得到观察模型，再依据观察模型决定并输出对象的一对象追示结果。根据另一实施范例，粒子滤波器还可包括一观察模型快取(observation modelcache)。每一个影像块可包括多个像素，而观察模型可包括对应的多个特征索引值以及多个特征值，且每一个像素对应一组特征索引值以及特征值。观察模型快取可以与图框快取以及观察模型产生器连接，以从图框快取读取至少一个影像块的像素。观察模型快取可以用以储存读取的像素所对应的特征索引值以及特征值，以供观察模型产生器产生读取的像素所对应的观察模型。然根据又一实施范例，粒子滤波器中可以只有观察模型快取，而不具有图框快取。于此实施范例之中，观察模型产生器通过系统总线连接至系统记忆体，以从系统记忆体读取图框的至少一个影像块。由于图框快取或是观察模型快取能够减少粒子滤波器读写系统记忆体的需求，而能使其所需的读取频宽以及运转周期大幅下降。且由于观察模型快取能加快产生观察模型的速度，更提升粒子滤波器的运作效率。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图I为一实施范例的粒子滤波器的方框示意图；图2为一实施范例的图框快取的方框示意图； 图3为一实施范例的比特流的方框示意图；图4为另一实施范例的粒子滤波器的方框示意图；图5为一实施范例的观察模型快取的方框示意图；图6为又一实施范例的粒子滤波器的方框示意图。其中，附图标记10粒子滤波器12图框快取121提取控制器122快取记忆体123记忆库124暂存区块125读取控制器126图框快取标签14观察模型产生器16粒子滤波控制器18观察模型快取181观察模型记忆体182缓存器183特征值累加器184观察模型快取标签185观察模型快取控制器20系统总线30系统记忆体32记忆体区块34a, 34b, 34x 像素编码40影像撷取引擎具体实施例方式以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。本专利技术为一种粒子滤波器(particle filter),其可应用于追踪一视频(video)中的一对象。粒子滤波器能用以对视频中的一图框进行粒子滤波，以追踪图框中的对象。其中图框具有多个影像块(block)，且每个影像块具有多个像素。请参照图1，其为一实施范例的粒子滤波器的方框示意图。于图I的实施范例之中，粒子滤波器10包括一图框 快取(frame cache) 12、一观察模型产生器(observation model generator) 14 以及一粒子滤波控制器(particle filtercontroller) 16。粒子滤波器10可以与一系统总线20连接，以从一系统记忆体30接收欲处理的图框。一影像撷取引擎40可连接到一影像检测器(image sensor)以撷取欲处理的视频的图框，并通过系统总线20储存在系统记忆体30中；因此系统记忆体30中储存有预处理的图框的所有影像块。然图框的来源并不以此为限。图框快取12是通过系统总线20连接至系统记忆体30，并从系统记忆体30取得并储存图框的至少一个影像块，以供观察模型产生器14以及粒子滤波控制器16进行粒子滤波。更详细地说，图框快取12可包括一提取控制器(fetch controller) 121、一,决取记忆体(cache memory) 122、一读取控制器(read controller) 125 以及一图框快取标签(cachetag) 126，如2图所示。提取控制器121与系统总线20连接。根据读取控制器125的快取命中(cachehit)或是快取丢失(cache miss)状态，提取控制器121从系统记忆体30中提取至少一个影像块。快取记忆体122可包括至少一记忆库(bank) 123，实际上从系统记忆体30中提取的影像块储存在记忆库123中。此外，记忆库123可依据影像块的大小被分割成多个暂存区块124。举例来说，若图框被分割成16像素X 16像素的影像块，则每一个暂存区块124为能够储存16像素X 16像素的数据。读取控制器125可以与观察模型产生器14，以供观察模型产生器14读取储存于快取记忆体122的中的影像块。图框快取标签126则纪录储存于快取记忆体122的影像块相对于图框的一地址信息。举例而言，图框快取标签126可纪录已储存的影像块在图框中的的起始位置或是识别码。观察模型产生器14是与图框快取12连接，以从图框快取12读取至少一个影像块。观察模型产生器14依据读取的影像块产生对应于对象以及读取的影像块的一观察模型。粒子滤波控制器16与观察模型产生器14连接，并可与图框快取12连接。粒子滤波控制器16从观察模型产生器14得到观察模型，再依据观察模型决定并输出追踪中的对象的一对象追踪结果。更详细地说，粒子滤波控制器16可针对追踪中的对象产生多个候选点(candidate),并依据这些候选点设定多个候选窗(window)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒子滤波器，用以对一图框进行粒子滤波，以追踪该图框的一对象，其中该图框具有多个影像块，其特征在于，该粒子滤波器包括：一图框快取，通过一系统总线连接至一系统记忆体，该系统记忆体储存该图框的所有的该些影像块，而该图框快取从该系统记忆体取得并储存该图框的至少一该影像块的多个像素；一观察模型产生器，与该图框快取连接，该观察模型产生器从该图框快取读取至少一该影像块内的该些像素，并依据读取的该些像素产生对应于该对象以及读取的该些像素的一观察模型；以及一粒子滤波控制器，与该观察模型产生器连接，该粒子滤波控制器从该观察模型产生器得到该观察模型，再依据该观察模型决定并输出该对象的一对象追踪结果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沈俊甫，成德钧，
申请(专利权)人：睿致科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：