本发明涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种基于稳定表观模型的实时跟踪方法。
背景技术：
：目标跟踪是获取目标运动中的轨迹。具有广泛的应用，如视觉监控、行为分析、运动检测等。主要考虑两个方面：一是鲁棒性，即如何在背景和目标表观不断变化的动态环境下有效避免漂移；二是实时性，即如何快速跟踪。为使目标表观模型能适应无约束环境下目标表观变换，人们提出多种表观建模方法并尝试各种分类器以提高跟踪性能，但仍有一些问题需要解决。一是表观模型在更新过程中太依赖自身，当表观变化较大时，模型逐渐退化；二是计算性能不能满足实时性要求。基于随机投影的表观建模方法可以克服模型自适应问题，但由于投影的随机性，容易导致跟踪结果不稳定且不可预测的。技术实现要素：本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提出了一种基于稳定表观模型的实时跟踪方法。本发明提取目标的MSERs区域，并采用稀疏随机投影矩阵获取目标稳定表观特征，以减少随机投影导致的目标表观表达不稳定问题。与以往方法相比，其具有相对稳定的表观表达，且避免目标自学习导致的表观模型问题。为实现上述目的，本发明设计了一种稳定表观模型实时跟踪目标。具体包括三个部分：稳定区域提取、随机投影建模和表观模型在线更新，具体为：首先提取被跟踪目标区域的最稳定极值区域MSERs信息，以获取具有灰度仿射变化不变性及灰度变化稳定的特征；然后选择基于满足RIP性质的稀疏随机矩阵，将提取的大量特征基于该随机矩阵投影变换，从而从稳定极值区域选择相对稳定的投影，进而获得较稳定的自适应目标表观，最后构建在线贝叶斯分类器在线更新表观模型，实现跟踪实时鲁棒跟踪。本发明的有益效果：(1)采用MSERs区域随机投影建模不仅可以有效解决以往方法的随机性问题，同时能很好地保持表观模型的判别性。(2)本发明的稳定表观模型能提高目标跟踪结果的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本发明的基于稳定表观模型的实时跟踪方法的流程图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提出了一种基于稳定表观模型的实时跟踪方法。其包含三个步骤：稳定区域提取、随机投影建模和表观模型在线更新。图1所示为本发明的方法流程图，具体为：首先使用MSERs算法计算第一帧感兴趣目标的MSERs(最稳定极值区域)，并构建内接矩形对其填充，然后基于稀疏随机投影矩阵对其随机投影，进而实现目标表观表达。在此基础上，基于贝叶斯分类器对候选样本进行分类，选择具有最大后验概率的候选项作为最佳跟踪位置，同时利用当前跟踪目标附近的正负样本对分类器更新，实现表观模型自适应表达。具体实现步骤如下：(1)稳定目标表观建模对第一帧中给定跟踪目标，假定W为其跟踪窗口，其大小为w*h。目标表观模型V可表示如下：其中M＝{mi}，(1≤i≤n)为W中所有MSERs区域的内接矩形集合。n为第一帧中跟踪窗口内所有MSERs区域内接矩形的数量。R为满足RIP条件的稀疏随机矩阵：目标表观模型V中第k个特征vk由一些随机选择的MSERs区域加权和表示：vk＝rk1m1+rk2m2+rk3m3+rk4m4(2)在线贝叶斯学习对每个候选跟踪样本x及其类别ω{(x，ωj)}，j＝0，1，基于上述表观模型，采用贝叶斯分类器对其建模：其中P(ω0)＝P(ω1)，P(x|ωj)～Gaussian(μj，σj)，故p(v|ω0)～Gaussian(μ0，σ0)，p(v|ω1)～Gaussian(μ1，σ1)。在此基础上，基于如下方法对其在线更新：μ0←λμ0+(1-λ)μ00μ1←λμ1+(1-λ)μ11如下表所示为本发明实施例中基于稳定表观模型的实时跟踪方法得到的跟踪对比结果。第一列对应不同视频序列，剩下区域各列为本发明算法与其他算法的实验结果。其中加粗字体表示的是本发明算法的跟踪结果，从中可以看出本发明可以获得鲁棒的跟踪结果。SequenceFragL1TMILWMILODFSVTDCT本发明算法Car43236203330373468Soccer1114132223383139Football1716131113161142CokeCan763304894158Average2427274439374149以上对本发明实施例所提供的进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页1 2 3