利用摄像机之间的交接的目标物跟踪装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施例涉及一种借助于图像的目标物跟踪技术。
【背景技术】
[0002] 随着CCTV等普遍化，为了跟踪嫌疑人或嫌疑车辆等的移动路径而利用视频数据 的情况正在增多。现有技术中的目标物跟踪方法主要是监控人员直接用肉眼全面观察可疑 区域及时间段的视频数据而找出目标物的方式。然而这样的方式由于是依赖于监控人员的 主观判断的方式，因此在准确性方面存在局限性，而且随着跟踪范围的扩大而出现基于全 面搜索的时间和成本急剧增加的问题。
[0003] 为了解决这样的问题，提出了在图像中跟踪特定人物等的多种多样的跟踪方法。 然而现有技术中的方法大多数为用于在一个图像内检测是否存在特定目标物的方法，因此 在由多个摄像机所收集的图像有效地跟踪目标物方面存在局限性。
[0004] [现有技术文献]
[0005] [专利文献]
[0006] 韩国授权专利公报第10-1089287号（2011. 11. 28)
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例用于在利用多个摄像机的目标物跟踪过程中有效地减少计算量 和计算时间。
[0008] 根据本发明的示例性实施例，提供一种目标物跟踪装置，包括：输入单元，接收要 搜索的目标物的信息的输入；预测路径计算单元，利用两个以上的位置预测模型而由输入 的所述信息计算所述目标物的各个预测模型所分别对应的移动候选地点，并通过计算出的 所述各个预测模型所分别对应的移动候选地点之间的比较而确定所述目标物的移动预测 地点。
[0009] 所述目标物的信息可包括所述目标物的图像、所述目标物的观测位置、观测视角 以及移动方向中的一种以上。
[0010] 所述目标物的观测位置可以是拍摄所述目标物的摄像机的位置信息。
[0011] 所述目标物的移动预测地点可以是判断为能够搜索到所述目标物的摄像机的位 置信息。
[0012] 所述预测路径计算单元可分别由所述两个以上的位置预测模型导出判断为能够 搜索到所述目标物的一个以上的候选摄像机的信息，并将导出的所述候选摄像机信息进行 比较而选择判断为能够搜索到所述目标物的一个以上的摄像机。
[0013] 所述位置预测模型可包括隐马尔可夫模型（Hidden Marcov model :HMM)、高斯混 合模型（Gaussian Mixture Model :GMM)、决策树模型（Decision Tree)或者基于位置的模 型中的一种以上。
[0014] 所述预测路径计算单元可通过利用集成模型组合所述两个以上的位置预测模型， 从而选择判断为能够搜索到所述目标物的一个以上的摄像机。
[0015] 所述预测路径计算单元可利用对所述两个以上的位置预测模型分别应用互不相 同的加权值的加权多数投票方式（weighted majority voting)来结合所述两个以上的位 置预测模型。
[0016] 所述预测路径计算单元可通过考虑由所述各个预测模型选择的候选摄像机的频 数以及已设定的各个预测模型所分别对应的加权值中的一种以上而选择判断为能够搜索 到所述目标物的一个以上的摄像机。
[0017] 所述装置还可以包括：判断单元，从由所述预测路径计算单元选择的一个以上的 摄像机所获取的图像中判断所述目标物是否存在。
[0018] 所述预测路径计算单元可在判断为由选择的所述一个以上的摄像机获取的图像 中不存在所述目标物的情况下，除去所选择的所述摄像机并由导出的所述候选摄像机的信 息重新选择判断为能够搜索到所述目标物的摄像机。
[0019] 根据本发明的另一示例性实施例，提供一种目标物跟踪方法，包括如下步骤：接收 输入的步骤，接收要搜索的目标物的信息的输入；预测路径计算步骤，利用两个以上的位置 预测模型而由输入的所述信息计算所述目标物的各个预测模型所分别对应的移动候选地 点，并通过计算出的所述各个预测模型所分别对应的移动候选地点之间的比较而确定所述 目标物的移动预测地点。
[0020] 所述目标物的信息可包括所述目标物的图像、所述目标物的观测位置、观测视角 以及移动方向中的一种以上。
[0021 ] 所述目标物的观测位置可以是拍摄所述目标物的摄像机的位置信息。
[0022] 所述目标物的移动预测地点可以是判断为能够搜索到所述目标物的摄像机的位 置信息。
[0023] 所述预测路径计算步骤还可以包括如下步骤：分别由所述两个以上的位置预测模 型导出判断为能够搜索到所述目标物的一个以上的候选摄像机的信息；将导出的所述候选 摄像机信息进行比较而选择判断为能够搜索到所述目标物的一个以上的摄像机。
[0024] 在选择所述一个以上的摄像机的步骤中，可通过考虑由所述各个预测模型选择的 候选摄像机的频数以及已设定的各个预测模型所分别对应的加权值中的一种以上而选择 判断为能够搜索到所述目标物的一个以上的摄像机。
[0025] 所述预测路径计算步骤中还包括如下步骤：从由选择的一个以上的摄像机获取的 图像中判断所述目标物是否存在。
[0026] 在所述预测路径计算步骤中，可在判断为由选择的所述一个以上的摄像机获取的 图像中不存在所述目标物的情况下，除去所选择的所述摄像机并由导出的所述候选摄像机 的信息重新选择判断为能够搜索到所述目标物的摄像机。
[0027] 根据本发明的实施例，在利用多个摄像机而在特定区域内跟踪目标物的过程中， 不是将相关区域内的所有摄像机的图像作为对象而执行搜索，而是只搜索预测目标物可 能要移动的地点的摄像机，因此可以使目标物搜索中的计算量和计算时间的减少有质的飞 跃。
【附图说明】
[0028] 图1为用于说明根据本发明的一个实施例的目标物跟踪装置100的构成的模块 图。
[0029] 图2为用于说明在根据本发明的一个实施例的预测路径计算单元104和判断单元 106中的路径计算过程的示例图。
[0030] 图3为表示将根据本发明的一个实施例的目标物跟踪结果显示于画面上的例的 示例图。
[0031] 图4为用于说明根据本发明的一个实施例的目标物跟踪方法300的流程图。
[0032] 图5为表示在根据本发明的一个实施例的预测路径计算单元中用于将隐马尔可 夫模型应用于目标物的数据建模的一例的状态转换图。
[0033] 图6为用于说明在图5所示的状态转换图中在各个状态下观测的符号的方向的示 例图。
[0034] 符号说明
[0035] 100:目标物跟踪装置 102 :输入单元
[0036] 104 :预测路径计算单元106 :判断单元
[0037] 108 :输出单元
【具体实施方式】
[0038] 以下，参照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。以下的详细说明是为了有助于理解 本说明书中记载的方法、装置和/或系统的全面性的理解而提供。然而这只不过是示例，本 发明并不局限于此。
[0039] 在说明本发明的实施例时，在认为对有关本发明的公知技术的具体说明有可能对 本发明的主旨造成不必要的混乱的情况下，省略其详细说明。另外，后述的术语为考虑到在 本发明中的功能而定义的术语，其可能因使用者、运用者的意图或惯例等而不同。因此要将 贯穿整个说明书的内容作为基础而对其进行定义。在详细的说明中使用的术语仅仅是用于 阐述本发明的实施例，决不能理解为限定性。除非明确地使用为不同，单数形态的表现包含 复数形态的含义。在本说明中，"