一种基于显著度的目标跟踪方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于显著度的目标跟踪方法，本发明首先把目标分块，并根据小块构建目标外貌模型。然后采用粒子滤波得到候选对象集合，并对每个候选对象构建与目标相同的外貌模型。接下来采用基于局部的显著度计算方法，得到目标的显著度图，并根据显著度图计算每个小块的权重。最后根据候选对象与目标的外貌模型以及各个小块的权重，我们得到各个候选对象与目标的相似度，并把相似度最高的候选对象作为跟踪结果。本发明通过引入显著度信息，使得目标外貌模型突出反映显著区域的特征，从而提高了目标跟踪算法的鲁棒性。
【专利说明】一种基于显著度的目标跟踪方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机视觉领域，尤其涉及一种基于显著度的目标跟踪方法。
【背景技术】
[0002]目标跟踪是计算机视觉领域的重要组成部分，他在行为分析，视频监控，交通管制，军事等方面有着广泛的应用。近些年来，虽然目标跟踪已经取得了一系列突破性的进展，但当发生遮挡，光照变化，姿态变化等情况时，目标跟踪算法依然存在问题。目前，目标跟踪仍然是国际上热门的研究课题。
[0003]现有的目标跟踪算法大致可归为判别式方法和生成式方法。判别式方法把跟踪看成二元分类问题，通过构造二元分类器把目标从背景中区分出来，从而达到跟踪的效果。例如Kalal等人提出一种P-N学习算法来提取正负样本间可能存在的结构信息，来学习一种有效的分类器进行目标跟踪。
[0004]生成式方法通过寻找图像中跟目标模型最接近的区域来实现跟踪。例如WeiZhong>Huchuan Lu和Ming-Hsuan Yang提出一种基于稀疏的外貌模型,通过排除可能发生遮挡的小块，来提高目标跟踪算法对遮挡的鲁棒性。
[0005]上述的方法对目标中的每个区域都平等对待，而没有区分主次。事实上，目标中的有些区域在视觉上非常显著，能够很容易加以区分；而有些区域包含噪声，对外貌模型造成干扰。
【发明内容】
[0006]为了解决上述的技术问题，提高目标跟踪算法的鲁棒性，本发明提供了一种基于显著度的目标跟踪算法。
[0007]本发明所采用的技术方案是:一种基于显著度的目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0008]步骤1:构建目标外貌模型，其具体实现过程是针对目标采用固定窗口大小的滑动窗口，得到目标区域内的M个小块，构建目标外貌模型，并表示为{a。Ci2，…，αΜ}；
[0009]步骤2:得到候选对象:根据粒子滤波，通过在目标区域附近随机采样的方法得到N个候选对象，并一一对所述的N个候选对象构建与目标相同的外貌模型，其中第i个候选对象外貌模型表示为抓忠/?} =
[0010]步骤3:计算所述的目标的显著度图；
`[0011]步骤4:根据显著度图，一一计算步骤I中所述的目标外貌模型中M个小块的权重；
[0012]步骤5:计算每个候选对象与目标的相似度；
[0013]步骤6:选择相似度最高的候选对象为跟踪结果。
[0014]作为优选，步骤3中所述的计算所述的目标的显著度图，其具体实现过程是对所述的目标的任一像素点O,其临近像素点为(PdP2, "'PkK其中k为临近像素点个数,计算O与临近像素点的距离，得到W1, d2,…，dk}，其中Cli的计算方法为:
[0015]
【权利要求】
1.一种基于显著度的目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:构建目标外貌模型，其具体实现过程是针对目标采用固定窗口大小的滑动窗口，得到目标区域内的M个小块，构建目标外貌模型，并表示为{ai，CI2，…，αΜ}； 步骤2:得到候选对象:根据粒子滤波，通过在目标区域附近随机采样的方法得到N个候选对象，并一一对所述的N个候选对象构建与目标相同的外貌模型，其中第i个候选对象外貌模型表示为{虎,虑/?}; 步骤3:计算所述的目标的显著度图； 步骤4:根据显著度图，一一计算步骤I中所述的目标外貌模型中M个小块的权重； 步骤5:计算每个候选对象与目标的相似度； 步骤6:选择相似度最高的候选对象为跟踪结果。
2.根据权利要求1所述的基于显著度的目标跟踪方法，其特征在于:步骤3中所述的计算所述的目标的显著度图，其具体实现过程是对所述的目标的任一像素点O，其临近像素点为{PpPh…，pk}，其中k为临近像素点个数，计算ο与临近像素点的距离，得到Wud2,…，dk}，其中Cli的计算方法为:
3.根据权利要求1所述的基于显著度的目标跟踪方法，其特征在于:步骤4中所述的一一计算步骤I中所述的目标外貌模型中M个小块的权重，其具体实现方法为:
4.根据权利要求1所述的基于显著度的目标跟踪方法，其特征在于:步骤5中所述的计算每个候选对象与目标的相似度，其中第i个候选对象与目标的相似度计算方法为:
【文档编号】G06T7/00GK103824299SQ201410086703
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】胡瑞敏, 王亦民, 梁超, 罗波, 郑琪, 熊明福 申请人:武汉大学