专利名称:目标轨迹拼接的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理、视频监控，特别涉及一种目标跟踪中目标轨迹拼接的方法。
技术背景
运动目标检测、跟踪是智能视频监控技术的基础，其检测结果、跟踪结果直接影响着后期事件(诸如入侵、物品遗留、物品被盗、车辆逆向行驶等)检测的误警率和虚警率。 因此，运动目标检测、跟踪的方法得到了广泛的关注。
公开号为CN 1875379A的中国专利申请公开了一种考虑了各匹配特征的范围和方差的，对视频图像中的对象跟踪方法和系统。公开号为CN 101017572A的中国专利申请公开了一种用在帧视频序列中跟踪非刚性物体的方法，从视频中提取包括像素位置和属性的特征，用这些特征构建一个协方差矩阵，该协方差矩阵用于跟踪的目的作为物体的描述符，通过基于李代数平均的更新机制来管理物体变形和外表改变。
上述目标跟踪方法能够跟踪理想场景中的目标，但是实际中由于周边环境的影响，如光线影响，会导致目标跟踪的轨迹断裂，使得目标跟踪丢失。
综上所述，目前迫切需要提出一种能适应周边环境变化，解决目标跟踪轨迹断裂的目标轨迹拼接方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种能适应周边环境变化，解决目标跟踪轨迹断裂的目标轨迹拼接方法及装置。
为达到上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种目标轨迹拼接的方法，该方法包括
判断是否交叠，对有趋势的预测目标与新生成目标的交叠区域的面积进行交叠判断，如果预测目标与新生成目标发生交叠，则认为预测目标为待拼接目标，新生成目标为候选目标；
计算匹配系数，计算候选目标与待拼接目标的匹配系数；
完成当前帧图像内的候选目标的匹配计算，判断是否完成当前帧内的全部候选目标与待拼接目标的匹配系数计算，若已经完成，则进行选择当前帧图像内的最佳候选目标， 否则回到判断是否交叠；
选择当前帧图像内的最佳候选目标，在当前帧内从候选目标中选择出与待拼接目标匹配系数最高的候选目标作为最佳候选目标；
判断是否拼接，在设定的时间窗内，选择最佳候选目标，并判断待拼接目标是否符合拼接条件，若符合拼接条件，则进行处理待拼接目标，否则回到判断是否交叠；
处理待拼接目标，对满足拼接条件的待拼接目标进行数据更新，将数据更换为时间窗内的最佳候选目标，同时销毁该最佳候选目标。
优选地，进行交叠判断的方法包括以下步骤[0015]计算所述有趋势的预测目标的面积tgt_area ；
计算所述有趋势的预测目标与所述新生成目标的交叠区域的面积0Verlap_ area ；
计算面积tgt_area与面积overlap_area的比值Rl，如果所述比值Rl大于第一阈值1，则判定所述有趋势的预测目标与所述新生成目标发生交叠。
优选地，计算匹配系数的方法是对于每一个有趋势的待拼接目标，当存在候选目标时，计算待拼接目标与各个候选目标的匹配系数，所述有趋势的待拼接目标包括一个或多个候选目标；匹配系数的计算公式如下
C=a -Cdist+β -Chist+Y · Carea
其中，Cdist为距离匹配系数，Chist为直方图匹配系数，Carea为面积匹配系数；α、β、 Y分别为距离匹配权值、直方图匹配权值、面积匹配权值。
优选地，距离匹配系数Cdist的计算公式如下
权利要求
1. 一种目标轨迹拼接的方法，其特征在于，所述方法包括判断是否交叠，对预测目标与新生成目标的交叠区域的面积进行交叠判断，如果预测目标与新生成目标发生交叠，则认为预测目标为待拼接目标，新生成目标为候选目标； 计算匹配系数，计算候选目标与待拼接目标的匹配系数；完成当前帧图像内的候选目标的匹配计算，判断是否完成当前帧内的全部候选目标与待拼接目标的匹配系数计算，若已经完成，则进行选择当前帧图像内的最佳候选目标，否则回到判断是否交叠；选择当前帧图像内的最佳候选目标，在当前帧内从候选目标中选择出与待拼接目标匹配系数最高的候选目标作为最佳候选目标；判断是否拼接，在设定的时间窗内，选择候选目标与待拼接目标相匹配的次数大于时间窗的一半的候选目标作为时间窗内的最佳候选目标，并判断待拼接目标是否符合拼接条件，若符合拼接条件，则进行处理待拼接目标，否则回到判断是否交叠；处理待拼接目标，对满足拼接条件的待拼接目标进行数据更新，将数据更换为时间窗内的最佳候选目标，同时销毁该时间窗内的最佳候选目标；其中，进行交叠判断的方法包括以下步骤计算所述预测目标的面积tgt_area ；计算所述预测目标与所述新生成目标的交叠区域的面积0Verlap_area ；计算面积tgt_area与面积0Verlap_area的比值R1，如果所述比值Rl大于第一阈值，则判定所述预测目标与所述新生成目标发生交叠；计算匹配系数的方法是对于每一个待拼接目标，当存在候选目标时，计算待拼接目标与各个候选目标的匹配系数，所述待拼接目标包括一个或多个候选目标；匹配系数的计算公式如下
2.如权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括一个噪声滤除处理方法，计算新生成目标的面积与预测目标的面积的比值R2，若该比值R2小于第二阈值，则将该新生成目标认为是噪声并滤除。
3.如权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述最小匹配系数coef为0.6。
4.一种目标轨迹拼接的装置，其特征在于，该装置包括交叠判断模块，用于对预测目标与新生成目标的交叠区域的面积进行交叠判断，如果预测目标与新生成目标发生交叠，则认为预测目标为待拼接目标，新生成目标为候选目标；匹配系数计算模块，用于计算候选目标与待拼接目标的匹配系数； 完成当前帧图像内的候选目标的匹配计算模块，用于判断是否完成当前帧内的全部候选目标与待拼接目标的匹配系数计算，若已经完成，则进行选择当前帧图像内的最佳候选目标模块，否则回到判断是否交叠模块；选择当前帧图像内的最佳候选目标模块，用于在当前帧内从候选目标中选择出与待拼接目标匹配系数最高的候选目标作为最佳候选目标；判断是否拼接模块，用于在设定的时间窗内，选择候选目标与待拼接目标相匹配的次数大于时间窗的一半的候选目标作为时间窗内的最佳候选目标，并判断待拼接目标是否符合拼接条件，若符合拼接条件，则进行处理待拼接目标模块，否则回到判断是否交叠模块；处理待拼接目标模块，用于对满足拼接条件的待拼接目标进行数据更新，将数据更换为时间窗内的最佳候选目标，同时销毁该时间窗内的最佳候选目标；其中，进行交叠判断模块包括第一模块用于计算所述预测目标的面积tgt_area ；第二模块用于计算所述预测目标与所述新生成目标的交叠区域的面积0Verlap_area ；第三模块用于计算面积tgt_area与面积0Verlap_area的比值Rl，如果所述比值Rl大于第一阈值，则判定所述预测目标与所述新生成目标发生交叠；匹配系数计算模块进一步包括对于每一个待拼接目标，当存在候选目标时，计算待拼接目标与各个候选目标的匹配系数，所述待拼接目标包括一个或多个候选目标；匹配系数的计算公式如下C 一 α Cdist+ β · Chist+ γ · Carea其中，Cdist为距离匹配系数，Chist为直方图匹配系数，Carea为面积匹配系数；α、β、 Y分别为距离匹配权值、直方图匹配权值、面积匹配权值； 距离匹配系数Cdist的计算公式如下
专利摘要
本发明提供了目标轨迹拼接的方法及装置，首先对有趋势的预测目标与新生成目标进行交叠判断，计算候选目标与待拼接目标的匹配系数，判断是否完成当前帧内全部候选目标与待拼接目标的匹配系数计算；在当前帧内从候选目标中选择出与待拼接目标匹配系数最高的候选目标；判断是否拼接，在设定的时间窗内，选择最佳候选目标，并判断待拼接目标是否符合拼接条件；处理拼接目标，对满足拼接条件的待拼接目标进行数据更新，将数据更换为时间窗内的最佳候选目标，同时销毁该最佳候选目标。本发明解决了目标跟踪过程中目标轨迹断裂的问题，实现断裂的目标轨迹的拼接。
文档编号G06T7/20GKCN101763645 B发布类型授权 专利申请号CN 200910089109
公开日2012年2月15日 申请日期2009年8月3日
发明者黄建 申请人:北京智安邦科技有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan