一种视频运动目标跟踪方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频图像处理领域，尤其涉及一种视频运动目标跟踪方法及装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，采用传统的人工监控方式不能满足全天候的监控值守需求，而且由 于人生理结构特征的局限，并不能对所有的可疑目标和行为给予相应的动作，因此，采用传 统的人工监控方式不仅浪费人力财力，而且还不能达到一定的效率。由此，视频运动目标跟 踪技术应运而生，其代替人工监控值守，以实现全天候无间歇的监控，并能保持较高的跟踪 效率。同时，视频运动目标跟踪技术作为行为分析技术的基础，只有在精确地完成目标跟踪 的情况下，才能对目标的行为进行有效的分析。
[0003] 在现有的视频运动目标跟踪技术中，多运动目标的跟踪方法是视频运动目标检测 与跟踪技术中较为重要的部分，该技术通过对图像序列进行分析处理，得到准确的运动目 标区域并获得准确的运动目标序列。其中，Meanshift算法是目前应用于运动目标跟踪较 为常见的算法，该算法通过对目标图像颜色信息的反向投影图像（概率密度图像）计算其 Meanshift向量，通过梯度上升算法不断迭代Meanshift向量，达到跟踪指定运动目标的目 的。该方法的算法复杂度不高，基本能够实现跟踪需求，但是，存在的缺点是，仅仅利用颜色 特征，容易由于背景干扰而出现目标跟错或者由于运动目标速度过快而出现目标丢失的情 况。
[0004] 为解决上述技术问题，现有的解决方案是，使用Meanshift算法跟踪目标，并通过 窗口零阶矩调整窗口大小，使用卡尔曼滤波对运动区域进行预测。该方法虽然在于对运动 目标的初始区域的预测减少了迭代次数，并能动态调整目标的大小，但存在在目标部分遮 挡时卡尔曼滤波预测的位置会出现偏差导致目标跟错，而且在运动目标存在阴影时不能排 除阴影影响的缺陷。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种视频运动目标跟踪方法及装置， 以解决现有的视频运动目标跟踪技术中，容易出现目标跟错、目标丢失等目标跟踪不够准 确的缺陷。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0007] 构造一种视频运动目标跟踪方法，该方法包括：
[0008] 对视频首帧进行检测并确定运动目标区域，对运动目标区域进行哈希码特征的提 取，得到第一哈希码数据，并将其作为初始化的运动目标模板；
[0009] 对后续视频各帧根据运动目标区域确定备选运动区域，对备选运动区域进行哈希 码特征提取，并将提取的多特征的哈希码进行融合得到第二哈希码数据；
[0010] 判断第一哈希码数据与第二哈希码数据的相似度是否大于预设阈值；
[0011] 若第一哈希码数据与第二哈希码数据的相似度是大于阈值，则认为该备选运动区 域为历史运动区域，对历史运动区域执行迭代匹配操作；否则，确定新出现的运动目标，并 将历史运动区域和新出现的运动目标的区域在当前帧中标注，用历史运动目标区域和新出 现的运动目标区域的哈希码数据更新运动目标模板。
[0012] 优选地，对视频首帧进行检测并确定运动目标区域，对运动目标区域进行哈希码 特征的提取，得到第一哈希码数据，并将其作为初始化的运动目标模板具体包括：
[0013] 对视频首帧的运动目标区域内执行进行纹理、颜色与照度感知操作和哈希特征的 提取操作，得到相应的第一纹理特征码、第一颜色特征码以及第一照度特征码；
[0014] 根据第一纹理特征码、第一颜色特征码以及所第一照度特征码分别得到第一纹理 哈希码、第一颜色哈希码以及第一照度哈希码；
[0015] 融合第一纹理哈希码、第一颜色哈希码以及第一照度哈希码，得到第一哈希码数 据；
[0016] 获取运动目标区域的区域信息；
[0017] 将属于同一运动目标区域的区域信息和第一哈希码数据一一对应存储。
[0018] 优选地，对后续视频各帧根据运动目标区域确定备选运动区域，对备选运动区域 进行哈希码特征提取，并将提取的多特征的哈希码进行融合得到第二哈希码数据具体包 括：
[0019] 对后续视频各帧的运动目标区域内执行进行纹理、颜色与照度感知操作和哈希特 征的提取操作，得到相应的第二纹理特征码、第二颜色特征码以及第二照度特征码；
[0020] 根据第二纹理特征码、第二颜色特征码以及第二照度特征码分别得到第二纹理哈 希码、第二颜色哈希码以及第二照度哈希码；
[0021] 融合第二纹理哈希码、第二颜色哈希码以及第二照度哈希码，得到第二哈希码数 据。
[0022] 优选地，判断第一哈希码数据与第二哈希码数据的相似度是否大于预设阈值具体 包括：
[0023] 判断第一纹理哈希码与第二纹理哈希码的相似度是否大于预设的纹理阈值；
[0024] 若第一纹理哈希码与第二纹理哈希码的相似度大于纹理阈值，则判断第一颜色哈 希码与第二颜色哈希码的相似度是否大于预设的颜色阈值，以及第一照度哈希码与第二照 度哈希码的相似度是否大于预设的照度阈值；
[0025] 若所第一颜色照度哈希码与第二颜色照度哈希码的相似度大于颜色阈值，且第一 照度哈希码与第二照度哈希码的相似度大于照度阈值，则确定第一哈希码数据与第二哈希 码数据的相似度大于阈值。
[0026] 优选地，本方法还包括：
[0027] 循环执行以下操作，将更新后的运动目标模板作为当前帧的运动目标模板，并根 据当前帧的运动目标模板对当前帧的下一帧执行视频运动目标跟踪操作，至视频结束或者 完成视频运动目标跟踪操作。
[0028] 本发明还提出了一种视频运动目标跟踪装置，该装置包括：
[0029] 运动目标区域模块，用于对视频首帧进行检测并确定运动目标区域，对运动目标 区域进行哈希码特征的提取，得到第一哈希码数据，并将其作为初始化的运动目标模板；
[0030] 备选运动区域模块，用于对后续视频各帧根据运动目标区域确定备选运动区域， 对备选运动区域进行哈希码特征提取，并将提取的多特征的哈希码进行融合得到第二哈希 码数据；
[0031] 相似度判断模块，用于判断第一哈希码数据与第二哈希码数据的相似度是否大于 预设阈值；
[0032] 控制处理模块，用于若第一哈希码数据与第二哈希码数据的相似度是大于阈值， 则认为该备选运动区域为历史运动区域，对历史运动区域执行迭代匹配操作；否则，确定新 出现的运动目标，并将历史运动区域和新出现的运动目标的区域在当前帧中标注，并用历 史运动目标区域和新出现的运动目标区域的哈希码数据更新运动目标模板。
[0033] 优选地，运动目标区域模块包括第一特征码获取单元、第一哈希码获取单元、第一 融合单元、区域信息获取单元以及存储单元，其中，
[0034] 第一特征码获取单元用于对视频首帧的运动目标区域内执行进行纹理、颜色与照 度感知操作和哈希特征的提取操作，得到相应的第一纹理特征码、第一颜色特征码以及第 一照度特征码；
[0035] 第一哈希码获取单元用于根据第一纹理特征码、第一颜色特征码以及第一照度特 征码分别得到第一纹理哈希码、第一颜色哈希码以及第一照度哈希码；