對象跟蹤方法和裝置制造方法
【專利摘要】提供了對象跟蹤方法和裝置。其中，建立對象圖，具有相似運(yùn)動特征的一組對象被包括在一個(gè)對象圖中，每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；建立對象組圖，每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；基于對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍；基于對象圖的頂點(diǎn)的彈性預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍；以及在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所預(yù)測的每個(gè)對象組和每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對象。
【專利說明】對象跟蹤方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對象跟蹤方法和裝置，更具體地，涉及基于雙層彈性圖進(jìn)行對象跟蹤的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，對象跟蹤技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中，比如可以應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)、圖像捕捉系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)等等。簡單來說，對象跟蹤就是檢測場景中的目標(biāo)對象在所拍攝的場景的視頻圖像中的每幀中的位置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中存在一些對象跟蹤方法。例如，美國專利申請公開US20120070034A1中公開了用于檢測和跟蹤車輛的方法，該方法包括:運(yùn)動對象檢測階段，在一系列輸入的視頻幀中檢測候選對象；軌跡關(guān)聯(lián)階段，使用聯(lián)合概率匹配框架將現(xiàn)有軌跡與候選對象相關(guān)聯(lián)。
[0004]另外，美國專利US6295367B1公開了使用第一和第二對應(yīng)性圖跟蹤對象在場景中的運(yùn)動的方法，第一對應(yīng)性圖又稱為對象對應(yīng)性圖，其包括表示要跟蹤的對象在場景中的區(qū)域的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。每條軌跡包括每個(gè)節(jié)點(diǎn)在連續(xù)的視頻幀中的排序的序列。第二對應(yīng)性圖又稱為軌跡對應(yīng)性圖，其包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)于第一對應(yīng)性圖中的至少一條軌跡?；诘谝粚?yīng)性圖和第二對應(yīng)性圖累計(jì)對象的跟蹤信息，從而跟蹤對象。
[0005]在以上專利文獻(xiàn)所公開的方法中，都以檢測多個(gè)對象中的每個(gè)對象在場景中的軌跡為基礎(chǔ)來進(jìn)行跟蹤。然而，在實(shí)際的運(yùn)動場景中，常常由于噪聲、遮擋、光照等等的影響(下文中統(tǒng)稱為噪聲影響)，改變了運(yùn)動對象的成像特征。舉例而言，在前一場景中，有行人在路上行走，然而在下一場景中，由于行人行走到樹木旁很可能被樹木遮擋，導(dǎo)致難以在拍攝的場景圖像中識別行人?；蛘?，在強(qiáng)光的照射下，由于行進(jìn)中的車輛產(chǎn)生的反光，可能難以在某些場景中識別出車輛，導(dǎo)致對象跟蹤結(jié)果不準(zhǔn)確或者速度較慢

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上問題，提出了本發(fā)明。
[0007]本發(fā)明的目的之一是以高準(zhǔn)確度進(jìn)行對象跟蹤。本發(fā)明的另一目的是提高對象跟蹤的處理速度。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種對象跟蹤方法，該方法可以包括:建立對象圖，其中在連續(xù)預(yù)定數(shù)量幀內(nèi)具有相似運(yùn)動特征的一組對象被包括在一個(gè)對象圖中，每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；建立對象組圖,其中每個(gè)對象圖中的每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn),基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；基于當(dāng)前幀中的每個(gè)對象組的位置以及對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍；基于當(dāng)前幀中每個(gè)對象的位置以及對象圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍；以及在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所預(yù)測的每個(gè)對象組和每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對象。[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征可以包括每個(gè)對象相對于同組中其他對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè),計(jì)算對象圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性可以包括:統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè)，計(jì)算所述相對位置和相對速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象圖中的頂點(diǎn)的彈性；以及每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征可以包括每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè)，計(jì)算對象組圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性可以包括:統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè)，計(jì)算所述中心位置和平均速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象組圖中的頂點(diǎn)的彈性。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，基于所預(yù)測的每個(gè)對象組和每個(gè)對象的位置范圍檢測對象可以包括:統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象組中的每個(gè)對象與該對象組的中心位置的相對位置關(guān)系；以所預(yù)測的對象組的位置范圍作為對象組的中心位置的范圍，根據(jù)所述相對位置關(guān)系，計(jì)算出對象組中的每個(gè)對象相對于該對象組的中心位置的相對位置范圍，在下一幀中，以所計(jì)算的每個(gè)對象的相對位置范圍中的每一點(diǎn)為中心，在所預(yù)測的每個(gè)對象的在下一幀中的位置范圍內(nèi)搜索對象。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，該對象跟蹤方法還可以包括:在檢測時(shí)段內(nèi)，在整個(gè)幀圖像的范圍內(nèi)檢測對象。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，該對象跟蹤方法還可以包括:基于檢測對象的檢測結(jié)果，以預(yù)定更新頻率更新所述對象圖和所述對象組圖。
[0013]在 一個(gè)實(shí)施例中，更新對象圖可以包括更新對象圖中的頂點(diǎn)的彈性或者對象圖的合并、分裂，更新對象組圖可以包括更新對象組圖中的頂點(diǎn)的彈性或者基于對象圖的合并、分裂的結(jié)果更新對象組圖。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，具有相似運(yùn)動特征的一組對象可以包括差異值小于預(yù)定閾值的對象，對于任意兩個(gè)對象，該差異值定義為D =D=WfD1^W2-D1，其中Dni是對象之間的速度差，D1是對象之間的位置差，W1和W2是分別分配給速度差和位置差的權(quán)重。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對象跟蹤裝置，該裝置可以包括:對象圖建立模塊，配置為建立對象圖，包括將在連續(xù)預(yù)定數(shù)量幀內(nèi)具有相似運(yùn)動特征的一組對象包括在一個(gè)對象圖中，將每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；對象組圖建立模塊，配置為建立對象組圖，包括將每個(gè)對象圖中的每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；對象組位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中的每個(gè)對象組的位置以及對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍；對象位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中每個(gè)對象的位置以及對象圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍；檢測模塊，配置為在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所述對象組位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象組的位置范圍和所述對象位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對象。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征可以包括每個(gè)對象相對于同組中其他對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè)，所述對象圖建立模塊可以統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè),計(jì)算所述相對位置和相對速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象圖中的頂點(diǎn)的彈性；以及每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征可以包括每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè)，所述對象組圖建立模塊可以統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè)，計(jì)算所述中心位置和平均速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象組圖中的頂點(diǎn)的彈性。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，該對象跟蹤裝置還可以包括:相對位置關(guān)系統(tǒng)計(jì)模塊，配置為統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象組中的每個(gè)對象與該對象組的中心位置的相對位置關(guān)系。所述檢測模塊可以以所述對象組位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的對象組的位置范圍作為對象組的中心位置的范圍，根據(jù)所述相對位置計(jì)算模塊統(tǒng)計(jì)的相對位置關(guān)系，計(jì)算出對象組中的每個(gè)對象相對于該對象組的中心位置的相對位置范圍，并在下一幀中，以所計(jì)算的每個(gè)對象的相對位置范圍中的每一點(diǎn)為中心，在所述對象位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍內(nèi)搜索對象。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括:圖像提供裝置，用于提供目標(biāo)場景的連續(xù)幀的圖像；對象跟蹤裝置，接收并分析圖像提供裝置提供的圖像，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行對象跟蹤；存儲裝置，存儲對象跟蹤裝置的處理結(jié)果；以及顯示設(shè)備，接收并顯示該對象跟蹤裝置的對象跟蹤結(jié)果。該對象跟蹤裝置可以包括:對象圖建立模塊，配置為建立對象圖，包括將在該圖像提供裝置提供的連續(xù)預(yù)定數(shù)量幀內(nèi)具有相似運(yùn)動特征的一組對象包括在一個(gè)對象圖中，將每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；對象組圖建立模塊，配置為建立對象組圖，包括將每個(gè)對象圖中的每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性；對象組位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中的每個(gè)對象組的位置以及對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍；對象位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中每個(gè)對象的位置以及對象圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍；檢測模塊，配置為在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所述對象組位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象組的位置范圍和所述對象位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對象。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)對象組圖和對象圖的頂點(diǎn)的彈性分別預(yù)測每個(gè)對象組以及每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍，基于所預(yù)測的位置范圍在下一幀中檢測對象。由于對象組相對于單個(gè)對象來說更穩(wěn)定并且具有更強(qiáng)的抵抗噪聲的能力，所以基于對象組進(jìn)行對象跟蹤能夠提高對象跟蹤的準(zhǔn)確性。另外，由于在預(yù)測的范圍內(nèi)進(jìn)行檢測對象，縮小了檢測范圍，所以可以提高跟蹤處理的速度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明可以應(yīng)用的雙層圖的一個(gè)例示。
[0021]圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對象跟蹤方法的流程圖。
[0022]圖3是例示計(jì)算頂點(diǎn)彈性的一個(gè)具體示例方法的流程圖。
[0023]圖4是例示預(yù)測位置范圍的示意圖。
[0024]圖5是描述確定搜索范圍的一個(gè)具體示例方法的流程圖。
[0025]圖6是例示預(yù)測的對象組和對象的位置范圍的示意圖。
[0026]圖7是示出圖合并的一個(gè)例子的示意圖。
[0027]圖8是示出圖分裂的一個(gè)例子的示意圖。[0028]圖9是例示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對象跟蹤裝置的框圖。
[0029]圖10是例示本發(fā)明可應(yīng)用于的監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]首先，簡要描述圖的概念。在數(shù)學(xué)上，圖是一組對象的抽象表示，其中對象之間存在聯(lián)系，這些彼此聯(lián)系的對象被抽象為頂點(diǎn)，這些對象之間的聯(lián)系抽象為邊，也即，邊是連接頂點(diǎn)的直線或曲線。
[0032]本發(fā)明涉及雙層圖，圖的層次代表對象之間的諸如位置或速度等的運(yùn)動特征的相似度的范圍。低層圖也稱為對象圖，由具有相似運(yùn)動特征的一組對象組成，每個(gè)對象構(gòu)成該低層圖中的一個(gè)頂點(diǎn)。高層圖也稱為對象組圖，各個(gè)低層圖中的每個(gè)對象組作為該高層圖中的一個(gè)頂點(diǎn)。
[0033]圖1是本發(fā)明可以應(yīng)用的雙層圖的一個(gè)例示。在由相機(jī)等所拍攝的場景的畫面中，檢測到的對象可以包括圖中以小矩形框表示的車輛。當(dāng)然，無需說明，檢測的對象不限于車輛，也可以是行人、交通標(biāo)志等等。根據(jù)各個(gè)對象的運(yùn)動特征的相似度，比如車輛的運(yùn)動方向和速度，可以對車輛進(jìn)行分組。例如，在圖1中，在每個(gè)橢圓框內(nèi)的車輛被劃分為一組，則每個(gè)橢圓框作為一個(gè)低層圖，其中的每個(gè)對象即每個(gè)小矩形框作為該低層圖的一個(gè)頂點(diǎn)，各頂點(diǎn)之間的連線構(gòu)成邊。在此之上，每個(gè)橢圓即每個(gè)對象組又作為高層圖的一個(gè)頂點(diǎn)，各對象組之間的連線構(gòu)成邊(未在圖中示出高層圖的邊)。圖1中的大矩形框代表整個(gè)雙層圖。
[0034]由于在可能受到噪聲影響的系統(tǒng)中，對象組相對于單個(gè)對象而言具有更高的穩(wěn)定性，所以本發(fā)明提出了以對象組為基礎(chǔ)根據(jù)各對象相對于對象組的位置關(guān)系來檢測跟蹤對象的對象跟蹤方法和裝置，由此可以獲得更高準(zhǔn)確度。
[0035]以下，參考圖2的流程圖描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對象跟蹤方法200。該方法200可以包括以下步驟:
[0036]在步驟201，建立對象圖。其中在連續(xù)預(yù)定數(shù)量幀內(nèi)具有相似運(yùn)動特征的一組對象被包括在一個(gè)對象圖中，每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)。基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征，計(jì)算對象圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性。
[0037]在步驟202，建立對象組圖。其中每個(gè)對象圖中的每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性。
[0038]在步驟203，基于當(dāng)前幀中的每個(gè)對象組的位置以及對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍。
[0039]在步驟204，基于當(dāng)前幀中每個(gè)對象的位置以及對象圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍。
[0040]在步驟205，在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所預(yù)測的每個(gè)對象組和每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對象。
[0041]由此，可以基于對象圖和對象組圖更準(zhǔn)確地檢測跟蹤對象。
[0042]具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，為了建立對象圖，例如，可以通過連續(xù)采集目標(biāo)場景的圖像，對每一幀圖像進(jìn)行處理以檢測其中存在的對象。例如，可以利用能夠采集連續(xù)幀圖像的相機(jī)來獲得目標(biāo)場景的圖像。對象檢測可以采用現(xiàn)有的圖像處理和模式識別技術(shù)。例如，常用的檢測方法包括基于AdaBoost分類器和Haar特征進(jìn)行檢測。每一幀的檢測結(jié)果可以用一系列標(biāo)識對象位置的矩形框來表示，當(dāng)然，無需說明，可以采用其他標(biāo)記來表示對象，比如圓形等等。
[0043]可以存儲在每幀中檢測到的對象的位置并跟蹤對象的軌跡，并在達(dá)到預(yù)定幀數(shù)時(shí)，比如5幀時(shí)，通過分析各幀中對象的軌跡，基于對象的運(yùn)動特征相似度而將對象分組。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以基于各對象之間的距離遠(yuǎn)近、運(yùn)動速度的相似度而將對象分組。也就是說，在該實(shí)施例中，當(dāng)且僅當(dāng)兩對象的運(yùn)動速度和空間位置都接近時(shí)，才將兩個(gè)對象分為同一組。這是基于以下考慮:彼此距離接近且速度接近的兩個(gè)對象，它們相對于場景中的其他對象具有更加緊密的聯(lián)系。
[0044]例如，可以將對象的差異值表不為D=W1-Dn^w2-D1,其中Dm是對象的速度差，D1是對象的位置差，W1和W2是分別分配給速度差和位置差的權(quán)重,其中，O ^ W1 ^ I,O ^ W2 ^ I,W^W2=10例如,在一個(gè)實(shí)施例中，可以將W1和W2均取為0.5。但是W1和W2的取值不限于此，也不要求兩者取值必須相同，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。
[0045]由此，對于差異值小于或等于預(yù)定閾值的對象，可以將它們分為同一組。同樣，該預(yù)定閾值可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況以及經(jīng)驗(yàn)而設(shè)置。而且，組具有傳遞性，即，如果對象A和對象B屬于同一組，對象B和對象C屬于同一組，那么對象A和對象C也屬于同一組。在分析完所有對象對之后，對象的分組就產(chǎn)生了。當(dāng)然，分組方法不限于此。例如，預(yù)定幀數(shù)不限于5幀，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況任意設(shè)置。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員很清楚，以上給出的關(guān)于差異值的計(jì)算方式僅僅是一個(gè)例子，本發(fā)明中差異值的計(jì)算方法不限于此。
[0046]如上所述，每組對象構(gòu)成一個(gè)低層圖，組中的每個(gè)對象是低層圖的一個(gè)頂點(diǎn)。基于每個(gè)對象的諸如相對位置或者相對速度的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中每個(gè)頂點(diǎn)的彈性。彈性是圖的屬性特征，用于衡量對象的運(yùn)動特征的不確定性，可以用于估計(jì)對象的運(yùn)動范圍。
[0047]例如，可以通過統(tǒng)計(jì)在該預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象相對于同組中其他對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè)，作為低層圖中的對象的代表性運(yùn)動特征，計(jì)算所述相對位置和相對速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象圖中的頂點(diǎn)的彈性。
[0048]在此，參考圖3的流程圖給出計(jì)算頂點(diǎn)彈性的一個(gè)具體示例方法300，在該示例方法300中，采用對象相對于組中的其他對象的相對位置即距離來計(jì)算頂點(diǎn)彈性。該方法300包括:[0049]在步驟301，計(jì)算各幀中當(dāng)前對象到同組其他對象的相對距離，橫向距離為DXm，n，縱向距離為DYm，n，其中m是幀的序號，η是其他對象的編號；
[0050]在步驟302，對考慮的所有幀計(jì)算DXm，n和DYm, n的標(biāo)準(zhǔn)差VXn和VYn如下:
【權(quán)利要求】
1.一種對象跟蹤方法,包括: 建立對象圖，其中在連續(xù)的預(yù)定數(shù)量幀內(nèi)具有相似運(yùn)動特征的一組對象被包括在一個(gè)對象圖中，每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性； 建立對象組圖，其中每個(gè)對象圖中的每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性； 基于當(dāng)前幀中的每個(gè)對象組的位置以及對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍； 基于當(dāng)前幀中每個(gè)對象的位置以及對象圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍；以及 在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所預(yù)測的每個(gè)對象組和每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對象。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征包括每個(gè)對象相對于同組中其他對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè),計(jì)算對象圖中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性包括:統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè)，計(jì)算所述相對位置和相對速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象圖中的頂點(diǎn)的彈性；以及 其中每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征包括每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè)，計(jì)算對象組圖 中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性包括:統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè)，計(jì)算所述中心位置和平均速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象組圖中的頂點(diǎn)的彈性。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中基于所預(yù)測的每個(gè)對象組和每個(gè)對象的位置范圍檢測對象包括: 統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象組中的每個(gè)對象與該對象組的中心位置的相對位置關(guān)系； 以所預(yù)測的對象組的位置范圍作為該對象組的中心位置的范圍，根據(jù)所述相對位置關(guān)系，計(jì)算出對象組中的每個(gè)對象相對于該對象組的中心位置的相對位置范圍， 在下一幀中，以所計(jì)算的每個(gè)對象的相對位置范圍中的每一點(diǎn)為中心，在所預(yù)測的每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍內(nèi)搜索對象。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在檢測時(shí)段內(nèi)，在整幀圖像中檢測對象。
5.如權(quán)利要求1或4所述的方法，還包括: 基于檢測對象的檢測結(jié)果，以預(yù)定更新頻率更新所述對象圖和所述對象組圖。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中更新對象圖包括更新對象圖中的頂點(diǎn)的彈性或者對象圖的合并、分裂，更新對象組圖包括更新對象組圖中的頂點(diǎn)的彈性或者基于對象圖的合并、分裂的結(jié)果更新對象組圖。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中具有相似運(yùn)動特征的一組對象包括差異值小于預(yù)定閾值的對象，對于任意兩個(gè)對象，該差異值定義為D: D=WfDn^W2-D1,其中Dm是對象之間的速度差,D1是對象之間的位置差,W1和W2是分別分配給速度差和位置差的權(quán)重。
8.一種對象跟蹤裝置，包括: 對象圖建立模塊，配置為建立對象圖，包括將在連續(xù)預(yù)定數(shù)量幀內(nèi)具有相似運(yùn)動特征的一組對象包括在一個(gè)對象圖中，將每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性； 對象組圖建立模塊，配置為建立對象組圖，包括將每個(gè)對象圖中的每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性； 對象組位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中的每個(gè)對象組的位置以及對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍； 對象位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中每個(gè)對象的位置以及對象圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍； 檢測模塊，配置為在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所述對象組位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象組的位置范圍和所述對象位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對象。
9.如權(quán)利要求8所述的對象跟蹤裝置，其中每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征包括每個(gè)對象相對于同組中其他對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè)，所述對象圖建立模塊統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象的相對位置和相對速度中的至少一個(gè)，計(jì)算所述相對位置和相對速度中的至少一個(gè)的方差，作為對象圖中的頂點(diǎn)的彈性；以及 其中每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征包括每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè)，所述對象組圖建立模塊統(tǒng)計(jì)在所述預(yù)定數(shù)量幀中每個(gè)對象組的中心位置和平均速度中的至少一個(gè),計(jì)算 所述中心位置和平均速度中的至少一個(gè)的方差,作為對象組圖中的頂點(diǎn)的彈性。
10.一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括: 圖像提供裝置，用于提供目標(biāo)場景的連續(xù)幀的圖像； 對象跟蹤裝置，接收并分析圖像提供裝置提供的圖像，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行對象跟蹤； 存儲裝置，存儲對象跟蹤裝置的處理結(jié)果；以及 顯示設(shè)備，接收并顯示該對象跟蹤裝置的對象跟蹤結(jié)果， 其中該對象跟蹤裝置包括: 對象圖建立模塊，配置為建立對象圖，包括將在該圖像提供裝置提供的連續(xù)預(yù)定數(shù)量幀內(nèi)具有相似運(yùn)動特征的一組對象包括在一個(gè)對象圖中，將每個(gè)對象作為該對象圖的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象圖中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性； 對象組圖建立模塊，配置為建立對象組圖，包括將每個(gè)對象圖中的每個(gè)對象組作為所述對象組圖中的頂點(diǎn)，基于每個(gè)對象組的代表性運(yùn)動特征計(jì)算對象組圖中的每個(gè)頂點(diǎn)的彈性； 對象組位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中的每個(gè)對象組的位置以及對象組圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象組在下一幀中的位置范圍； 對象位置范圍預(yù)測模塊，配置為基于當(dāng)前幀中每個(gè)對象的位置以及對象圖的頂點(diǎn)的彈性，預(yù)測每個(gè)對象在下一幀中的位置范圍； 檢測模塊，配置為在跟蹤時(shí)段內(nèi)，基于所述對象組位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象組的位置范圍和所述對象位置范圍預(yù)測模塊預(yù)測的每個(gè)對象的位置范圍，在下一幀中檢測對 象。
【文檔編號】G06K9/00GK103810460SQ201210447071
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】劉童, 魯耀杰, 師忠超, 劉媛, 王剛 申請人:株式會社理光