一种运动目标跟踪方法及装置与流程

技术特征：

1.一种运动目标跟踪方法，其特征在于，该方法包括：

对运动目标的当前帧进行初始化采样，得到初始采样片集合；

分别对所述当前帧及该当前帧的前一帧构建高斯金字塔模型，并从当前帧所对应的高斯金字塔模型的顶层开始逐层计算每一层的剩余光流向量，以得到该当前帧的方向向量；

根据所述方向向量及初始采样片集合计算权值映射矩阵，并将该权值映射矩阵所对应的当前帧上不属于所述初始采样片集合的新的采样片加入该初始采样片集合中，得到完备采样片集合；

对所述完备采样片集合中的每一个采样片分别进行稀疏编码获得对应的稀疏向量，再得到由所述稀疏向量构成的该完备采样片集合对应的稀疏矩阵；

采用最大平均池化算法对所述稀疏矩阵进行特征筛选，得到所述完备采样片集合中每一个采样片所对应的池化向量；

根据所述池化向量计算对应采样片的重建误差，以根据该采样片的重建误差、池化向量以及预设权值计算该采样片的观测概率；

获取具有最大观测概率的采样片作为最终的运动目标跟踪结果。

2.根据权利要求1所述的运动目标跟踪方法，其特征在于，所述分别对所述当前帧及该当前帧的前一帧构建高斯金字塔模型，并从当前帧所对应的高斯金字塔模型的顶层开始逐层计算每一层的剩余光流向量，以得到该当前帧的方向向量的步骤包括：

对当前帧及前一帧分别构建高斯金字塔模型和其中L＝1,2,3；

根据计算式：计算中每一层的剩余光流向量，其中，表示第L层上的剩余光流向量，表示第L层上总的光流向量，且表示由第L+1层传递给第L层的光流向量；及

根据计算得到的中每一层的剩余光流向量，得到该当前帧的方向向量，表示为其中D_v为方向向量，

3.根据权利要求2所述的运动目标跟踪方法，其特征在于，对所述完备采样片集合中的每一个采样片分别进行稀疏编码得到对应的稀疏向量的步骤包括：

根据计算式：计算所述完备采样片集合中的每一个采样片对应的稀疏向量，其中采样片i＝1,2,3,...,n，表示所述完备采样片集合，D表示字典，表示采样片对应的稀疏向量。

4.根据权利要求3所述的运动目标跟踪方法，其特征在于，所述采用最大平均池化算法对所述稀疏矩阵进行特征筛选，得到所述完备采样片集合中每一个采样片所对应的池化向量的步骤包括：

根据最大平均池化计算式：对稀疏矩阵W^*进行特征筛选，其中为与采样片对应的池化向量。

5.根据权利要求4所述的运动目标跟踪方法，其特征在于，所述根据所述池化向量计算对应采样片的重建误差，以根据该采样片的重建误差、池化向量以及预设权值计算该采样片的观测概率的步骤包括：

根据计算式：计算采样片的重建误差；及

根据计算采样片的观测概率，其中为采样片对应的预设权值，若采样片则β_i为(0,1)之间的随机数，若则β_i为1，G＝G_I∪G₀为所述权值映射矩阵对应的采样片集合，且G_I∈Y,Y为所述初始采样片集合。

6.一种运动目标跟踪装置，其特征在于，该装置包括：

初始采样模块，用于对运动目标的当前帧进行初始化采样，得到初始采样片集合；

方向向量计算模块，用于分别对所述当前帧及该当前帧的前一帧构建高斯金字塔模型，并从当前帧所对应的高斯金字塔模型的顶层开始逐层计算每一层的剩余光流向量，以得到该当前帧的方向向量；

补偿采样模块，用于根据所述方向向量及初始采样片集合计算权值映射矩阵，并将该权值映射矩阵所对应的当前帧上不属于所述初始采样片集合的新的采样片加入该初始采样片集合中，得到完备采样片集合；

稀疏矩阵计算模块，用于对所述完备采样片集合中的每一个采样片分别进行稀疏编码获得对应的稀疏向量，再得到由所述稀疏向量构成的该完备采样片集合对应的稀疏矩阵；

最大平均池化模块，用于采用最大平均池化算法对所述稀疏矩阵进行特征筛选，得到所述完备采样片集合中每一个采样片所对应的池化向量；

观测概率计算模块，用于根据所述池化向量计算对应采样片的重建误差，以根据该采样片的重建误差、池化向量以及预设权值计算该采样片的观测概率；

跟踪结果获取模块，用于获取具有最大观测概率的采样片作为最终的运动目标跟踪结果。

7.根据权利要求6所述的运动目标跟踪装置，其特征在于，所述方向向量计算模块分别对所述当前帧及该当前帧的前一帧构建高斯金字塔模型，并从当前帧所对应的高斯金字塔模型的顶层开始逐层计算每一层的剩余光流向量，以得到该当前帧的方向向量的实现方式包括：

对当前帧及前一帧分别构建高斯金字塔模型和其中L＝1,2,3；

根据计算式：计算中每一层的剩余光流向量，其中，表示第L层上的剩余光流向量，表示第L层上总的光流向量，且表示由第L+1层传递给第L层的光流向量；及根据计算得到的中每一层的剩余光流向量，得到该当前帧的方向向量，表示为其中D_v为方向向量，

8.根据权利要求7所述的运动目标跟踪装置，其特征在于，所述稀疏矩阵计算模块实现对所述完备采样片集合中的每一个采样片分别进行稀疏编码得到对应的稀疏向量的方式包括：

根据计算式：计算所述完备采样片集合中的每一个采样片对应的稀疏向量，其中采样片i＝1,2,3,...,n，表示所述完备采样片集合，D表示字典，表示采样片对应的稀疏向量。

9.根据权利要求8所述的运动目标跟踪装置，其特征在于，所述最大平均池化模块采用最大平均池化算法对所述稀疏矩阵进行特征筛选，得到所述完备采样片集合中每一个采样片所对应的池化向量的方式包括：

根据最大平均池化计算式：对稀疏矩阵W^*进行特征筛选，其中为与采样片对应的池化向量。

10.根据权利要求9所述的运动目标跟踪装置，其特征在于，所述观测概率计算模块根据所述池化向量计算对应采样片的重建误差，以根据该采样片的重建误差、池化向量以及预设权值计算该采样片的观测概率的方式包括：

根据计算式：计算采样片的重建误差；及

根据计算采样片的观测概率，其中为采样片对应的预设权值，若采样片则β_i为(0,1)之间的随机数，若则β_i为1，G＝G_I∪G₀为所述权值映射矩阵对应的采样片集合，且G_I∈Y,Y为所述初始采样片集合。