一种复杂背景及遮挡条件下的运动目标跟踪方法技术

本发明专利技术公开了一种多特征结合Kalman滤波的目标跟踪方法，用于解决复杂背景环境以及遮挡情况下的目标跟踪。提出基于颜色、纹理及目标运动信息的综合特征用于改进CamShift算法，并结合Kalman滤波器对目标运动状态进行预测，提高了复杂背景下运动目标的跟踪稳定性和跟踪精度。颜色信息易受到光照及背景干扰色等因素干扰，引入目标纹理特征改善采用单一颜色信息时的缺陷，并继续加入目标运动信息，进一步排除背景中的干扰。在目标发生遮挡时，通过目标遮挡前的先验信息进行最小二乘拟合及目标运动轨迹外推，预测目标运动位置信息，有利于遮挡结束时对运动目标的重新捕获。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自适应目标跟踪方法，具体涉及。
技术介绍
运动目标的跟踪是在视频图像的每一幅图像中确定出感兴趣的运动目标的位置，并把不同帧中同一目标对应起来。利用光学传感器在复杂背景下探测目标，对于民用和军事领域均具有重要意义，它所涉及的传感器设计、信息处理和系统仿真方法一直是科研工作者和工程技术人员研究的热点。在地面载台(如移动式、固定式)对周围环境探测的过程中，以及空中载台(如飞机、飞艇、卫星等)对地探测的过程中，常通过光学探测系统获得目标与背景的图像以进行目标检测跟踪与识别或地形环境信息获取与感知。可见光摄像技术随着电荷耦合器件(CXD)、CMOS成像器件和数字图像处理技术的发展，已经普及应用于各个领域，带有智能化图像处理功能的高清晰度可见光摄像视频报警系统能够自动识别不同的物体，发现监控画面中的异常情况，并能够发出警报和提供有用信息，可应用在反恐、突发事件处置、航空监视、交通管理、客户行为分析等多种场合。20世纪中后期，可见光摄像机由黑白摄像机发展到彩色摄像机。近20年来，在安防领域使用的视频监控系统中已大量使用彩色摄像机，借助CCD的优点和目前达到的优良性能，彩色CCD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂背景及遮挡条件下的运动的目标的跟踪方法，用于跟踪视频图像中的运动的目标，其特征在于，包括步骤：（1）确定所述目标及所述视频图像的初始帧；（2）获得所述目标的颜色及纹理信息二维直方图的反向投影，所述颜色是所述目标的图像色度信息，利用所述颜色的直方图，在所述视频图像中得到反向投影图来表示所述目标的所述颜色；所述纹理是所述目标的图像通过计算灰度共生矩阵得到的灰度图像，所述纹理采用所述灰度共生矩阵中的纹理特征提取，利用所述灰度图像中所述目标的所述纹理的直方图，在所述视频图像中得到反向投影图，来表示所述帧图像的所述纹理；（3）所述目标的颜色纹理二维直方图结合所述目标的运动模板信息，得到扩展的反向...

【技术特征摘要】
1.一种复杂背景及遮挡条件下的运动的目标的跟踪方法，用于跟踪视频图像中的运动的目标，其特征在于，包括步骤: (1)确定所述目标及所述视频图像的初始帧； (2)获得所述目标的颜色及纹理信息二维直方图的反向投影，所述颜色是所述目标的图像色度信息，利用所述颜色的直方图，在所述视频图像中得到反向投影图来表示所述目标的所述颜色；所述纹理是所述目标的图像通过计算灰度共生矩阵得到的灰度图像，所述纹理采用所述灰度共生矩阵中的纹理特征提取，利用所述灰度图像中所述目标的所述纹理的直方图，在所述视频图像中得到反向投影图，来表示所述帧图像的所述纹理； (3)所述目标的颜色纹理二维直方图结合所述目标的运动模板信息，得到扩展的反向投影图，所述运动模板信息是所述视频图像与背景模型图像作差值得到的前景图像； (4)对所述目标进行遮挡判定，若判定为所述目标未被遮挡，采用Kalman滤波器对所述目标在下一帧的位置进行预测，所述预测的结果作为下一帧CamShift算法迭代的起点，采用CamShift算法迭代下一巾贞；若判定为所述目标被遮挡，所述Kalman滤波器停止工作，采用基于最小二乘估计的方法进行轨迹预测，同时对每一预测位置采用CamShift算法搜索； (5)判断跟踪是否结束，若判定为跟踪未结束，获取视频跟踪的当前帧，并转至步骤(2);若判定为跟踪结束，则方法停止。2.如权利要求1所述的一种复杂背景及遮挡条件下的运动目标跟踪方法，其特征在于，步骤(2)中所述颜色采用HSV色彩模型将所述颜色的色度、饱和度、亮度区分开来，其中H分量表示色度，S分量表示饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖刚，许晓航，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：