1.一種基于雙向鑒別信息的目標(biāo)跟蹤方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1對目標(biāo)進行視頻拍攝,得到目標(biāo)的視頻序列圖像{Pn(x,y)|n=1,2,…N};
S2在第一幀圖像對目標(biāo)跟蹤進行初始化;
手動選擇包含目標(biāo)的一個矩形,記為目標(biāo)矩形A(x,y),目標(biāo)矩形大小為a×b;然后以目標(biāo)矩形A(x,y)的中心像素(x0,y0)為中心,再選擇一個大小為(2a)×(2b)的矩形,這個矩形區(qū)域包含目標(biāo)矩形A(x,y),記屬于這個矩形區(qū)域且不屬于目標(biāo)矩形的區(qū)域為B(x,y),B(x,y)表示周圍的背景信息;
S3在下一幀圖像進行基于雙向鑒別信息的目標(biāo)跟蹤;
S31選取M個粒子,每個粒子表示一個跟蹤矩形,且第n+1幀的跟蹤矩形的大小和第n幀的目標(biāo)矩形的大小完全相同,所以每個粒子通過3個參數(shù)表示,其中表示跟蹤矩形的權(quán)重,表示跟蹤矩形的中心坐標(biāo),標(biāo)號m∈{1,…,M}表示粒子的序號;
S32已知第n幀的目標(biāo)矩形A(x,y),中心像素為(x0,y0)以及周圍的背景區(qū)域B(x,y);接下來在第n+1幀圖像上,以(x0,y0)為中心,隨機選取50個位置作為粒子的中心坐標(biāo):
其中ε1,ε2均為[-1,1]內(nèi)的隨機數(shù),β是一個常數(shù),表示單幀像素偏移的范圍;然后給每個粒子的權(quán)重賦初值,初始權(quán)重設(shè)為1/M;
S33計算每個粒子代表的跟蹤矩形和前一幀的目標(biāo)矩形的相似程度;
記此粒子所表示的跟蹤矩形為TA(x,y),采用S2中相同的方法可以得到其周圍的背景區(qū)域,記為TB(x,y);
首先通過直方圖計算A(x,y)和TA(x,y)的相似度corrA,方法為:將灰度空間劃分成32份,分別計算A(x,y)和TA(x,y)的直方圖,記為Hist1和Hist2;Hist1和Hist2均為長度為32的一維的向量,然后采用巴氏系數(shù)計算Hist1和Hist2相似度;
然后通過上述計算A(x,y)和TA(x,y)的相似度corrA相同的方法可以計算出B(x,y)和TB(x,y)的相似度,記為corrB;
corrA和corrB兩個相似度分別代表目標(biāo)和背景的信息度,融合兩者的信息,得到一個最終的相似度信息:corrF=corrA-corrB;
接著根據(jù)相似度計算當(dāng)前粒子的觀測概率密度其中δ是個常數(shù);然后更新當(dāng)前粒子的權(quán)重:
S34對于所有的M個粒子都進行S31至S33的操作,計算出新的權(quán)重,然后再進行歸一化得到最終權(quán)重
S35所有粒子的權(quán)重都進行更新后,通過權(quán)重對每個粒子所代表的跟蹤矩形中心進行加權(quán),可以得到最終的跟蹤矩形中心:
也即獲得目標(biāo)在第n+1幀圖像的位置;
S4從第2幀開始,每一幀都通過S3中的方法計算出與之相鄰的前一幀對應(yīng)的跟蹤參數(shù){(Txn,Tyn)|n=1,…,N-1},這樣可以獲得目標(biāo)在每一幀的跟蹤結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向鑒別信息的目標(biāo)跟蹤方法,其特征在于,S31中,選取粒子數(shù)量M=50。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向鑒別信息的目標(biāo)跟蹤方法,其特征在于,S32中,β取值50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向鑒別信息的目標(biāo)跟蹤方法,其特征在于,S33中,采用巴氏系數(shù)計算Hist1和Hist2相似度,方法如下: