。
[0040] 在所有的当前帧运动目标中，找到与proTar距离和归一化直方图最匹配的运动 目标，如果运动目标的大小大于ProTar大小的1. 5倍，则将运动目标分裂成两块，一块作为 匹配上的目标放入相应队列，另一块作为新的运动目标；否则直接放入相应队列。
[0041] 利用运动目标调整过后，更新目标的参数，包括位置、大小、速度和归一化直方图 等信息。然后，根据目标匹配的情况分别更新队列：正在跟踪队列，如果存在匹配目标，则更 新；如果不存在匹配目标，则初始化丢失跟踪计数为1，移入丢失跟踪队列；丢失跟踪队列， 如果存在匹配目标，则移入正在跟踪队列，并更新相关参数；如果不存在匹配目标，则将丢 失跟踪计数加1，如果丢失跟踪计数大于阈值t4,则将其移出队列；待跟踪队列，如果存在 匹配目标，则待匹配计数加1，如果待匹配计数大于阈值t5,则移入正在跟踪队列；如果不 存在匹配目标，则移出队列。
[0042] 在所有队列中的目标更新完成后，将剩下的运动目标放入跟踪队列，并初始化。
[0043] 正在跟踪目标队列是指：稳定跟踪达到或超过tl帧，并且上一帧还在继续跟踪的 目标；
[0044] 待跟踪目标队列是指：稳定跟踪小于tl帧，并且上一帧还在继续跟踪的目标；
[0045] 丢失跟踪目标队列是指：稳定跟踪达到或超过tl帧，最近连续丢失跟踪小于t2 帧。
[0046] 实施例2,一种高速公路运动目标跟踪系统，参照附图2。
[0047] -种高速公路运动目标跟踪系统，包括用于设置图像中的感兴趣区域和车辆行驶 方向的规则设置单元1，用于采集监控图像的图像采集单元2,用于获取当前帧运动目标并 调整在当前帧搜索匹配到的跟踪目标位置、大小、归一化直方图等信息的运动目标检测单 元3,用于处理正在跟踪的目标队列的跟踪队列处理单元4,用于处理丢失跟踪的目标队列 的丢失跟踪队列处理单元5,用于处理待跟踪的目标队列的待跟踪队列处理单元6以及用 于处理新出现的运动目标并初始化的新目标处理单元7 ;所述规则设置单元1与所述图像 采集单元2连接并向其发送所设置的规则信息，所述图像采集单元2连接至所述运动目标 检测单元3并将规则信息以及所采集的图像信息发送至目标检测单元，所述运动目标检测 单元3分别与所述跟踪队列处理单元4、丢失跟踪队列处理单元5以及待跟踪队列处理单元 6连接，所述跟踪队列处理单元4、丢失跟踪队列处理单元5以及待跟踪队列处理单元6的 输出端连接至新目标处理单元7。
[0048] 所述跟踪队列处理单元4、丢失跟踪队列处理单元5以及待跟踪队列处理单元6各 自包括搜索匹配模块、目标调整模块和队列更新模块，所述搜索匹配模块用于在当前帧搜 索匹配跟踪目标的匹配目标；所述目标调整模块使用检测到的运动目标调整匹配目标的位 置、速度、大小、归一化直方图等信息；在跟踪队列处理单元中，队列更新模块用于更新正在 跟踪队列中的目标，将为匹配上的目标调整到丢失跟踪队列，并初始化相关信息，在待跟踪 队列处理单元中，队列更新模块用于更新待跟踪队列中的目标，将匹配上的待跟踪目标计 数加1，并将待跟踪计数大于一定阈值的目标移入正在跟踪队列；将未匹配上的待跟踪目 标移出队列，在丢失跟踪队列处理单元中，队列更新模块用于更新丢失跟踪队列的目标，将 匹配上的丢失跟踪目标移入正在跟踪队列，并初始化参数，将未匹配上的丢失跟踪目标计 数加1，并将丢失跟踪目标计数大于一定阈值的目标移出队列。
【主权项】
1. 一种高速公路运动目标跟踪方法，其特征在于：所述跟踪方法将跟踪装置沿车辆行 驶方向安装在高速公路的通道上方，并包括以下步骤： 1) 标记感兴趣区域和车辆行驶方向； 2) 获取当前帧运动目标； 3) 获取前一帧正在跟踪的目标队列，与当前帧进行搜索匹配，如果存在匹配，则计算与 运动目标的相似度，找到一个最相似的加入正在跟踪的目标队列并更新； 4) 获取前一帧待跟踪目标队列，在当前帧进行搜索匹配，如果存在匹配，则计算与剩下 的运动目标的相似度，找到一个最相似的加入待跟踪的目标队列，同时更新待跟踪计数，如 果计数大于一定值，则将其放到正在跟踪队列；如果不存在匹配，则将其移出待跟踪队列； 5) 获取前一帧丢失跟踪的目标队列，在当前帧进行搜索匹配，如果存在匹配，则计算与 剩下的运动目标的相似度，找到一个最相似的移入正在跟踪队列，如果不存在匹配，则更新 丢失帧数，当丢失达到一定帧数时，将其移出丢失跟踪队列； 6) 将剩下的运动目标放入待跟踪队列，并初始化，用于下一帧跟踪。2. 如权利要求1所述的一种高速公路运动目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤3)中 的前一帧正在跟踪目标队列是指稳定跟踪达到或超过tl帧，并且上一帧还在继续跟踪的 目标；每个在跟踪目标队列中的运动目标包含的信息包括：在前一帧的位置、速度和大小， 在前一帧中所处位置的归一化直方图。3. 如权利要求1所述的一种高速公路运动目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤4)中 的前一帧待跟踪目标队列是指稳定跟踪小于tl帧，并且上一帧还在继续跟踪的目标；每个 在待跟踪目标队列中的运动目标包含的信息包括：在前一帧的位置、速度和大小，在前一帧 中所处位置的归一化直方图。4. 如权利要求1所述的一种高速公路运动目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤5)中 的前一帧丢失跟踪目标队列是指稳定跟踪达到或超过tl帧，最近连续丢失跟踪小于t2帧； 每个在丢失跟踪目标队列中的运动目标包含的信息包括：在前一帧的位置、速度和大小，在 前一帧中所处位置的归一化直方图。5. 如权利要求1所述的一种高速公路运动目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤3)、 4)、5)中的在当前帧进行搜索匹配是指，结合目标行驶方向和跟踪装置悬挂方式确定目标 大小和速度的变化趋势，如果目标行驶方向靠近跟踪装置，则认为目标大小和速度均有逐 渐变大的趋势，如果目标行驶方向远离跟踪装置，则认为目标大小和速度均有逐渐变小的 趋势，根据目标在前一帧的位置、速度和大小等信息，结合变化趋势，在当前帧对应的位置 范围内进行搜索，利用归一化直方图进行匹配，如果直方图相似度大于阈值t3,并且大小和 速度符合变化趋势，则认为存在匹配目标。6. 如权利要求1所述的一种高速公路运动目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤4)中 的匹配具体是指：比较匹配目标与当前帧运动目标的位置与直方图匹配，选取最匹配的运 动目标调整匹配目标的位置、大小和直方图，如果运动目标的大小大于匹配目标大小的1.5 倍，则将运动目标分裂成两块，一块作为匹配上的目标放入相应队列，另一块作为新的运动 目标；否则直接放入相应队列。7. 如权利要求1所述的一种高速公路运动目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤5) 中的匹配具体是指：如果正在跟踪目标在当前帧不存在匹配，则移入丢失跟踪队列，并将丢 失跟踪计数计为1 ;如果丢失跟踪的目标在当前帧存在匹配，则移入正在跟踪队列；如果丢 失跟踪的目标在当前帧不存在匹配，则丢失跟踪计数加1，当丢失跟踪计数大于阈值t4,则 移出队列；如果待跟踪目标在当前帧存在匹配，则待跟踪计数加1，当待跟踪计数大于阈值 t5,则移入正在跟踪队列；如果待跟踪目标在当前帧不存在匹配，则移出队列。8. -种高速公路运动目标跟踪系统，其特征在于：所述跟踪系统包括用于设置图像中 的感兴趣区域和车辆行驶方向的规则设置单元，用于采集监控图像的图像采集单元，用于 获取当前帧运动目标，调整在当前帧搜索匹配到的跟踪目标位置、大小、归一化直方图等信 息的运动目标检测单元，用于处理正在跟踪的目标队列的跟踪队列处理单元，用于处理丢 失跟踪的目标队列的丢失跟踪队列处理单元，用于处理待跟踪的目标队列的待跟踪队列处 理单元以及用于处理新出现的运动目标并初始化的新目标处理单元；所述规则设置单元与 所述图像采集单元连接，所述图像采集单元连接至所述运动目标检测单元，所述运动目标 检测单元分别与所述跟踪队列处理单元、丢失跟踪队列处理单元以及待跟踪队列处理单元 连接，所述跟踪队列处理单元、丢失跟踪队列处理单元以及待跟踪队列处理单元的输出端 连接至新目标处理单元。9. 如权利要求8所述的一种高速公路运动目标跟踪系统，其特征在于：所述跟踪队列 处理单元、丢失跟踪队列处理单元以及待跟踪队列处理单元各自包括搜索匹配模块、目标 调整模块和队列更新模块，所述搜索匹配模块用于在当前帧搜索匹配跟踪目标的匹配目 标；所述目标调整模块使用检测到的运动目标调整匹配目标的位置、速度、大小、归一化直 方图等信息；所述队列更新模块用于根据搜索匹配模块和目标调整模块的结果对当前跟踪 队列进行处理，包括更新队列中的目标、对目标进行队列调整和初始化。
【专利摘要】本发明提供一种高速公路运动目标跟踪方法，包括：标记感兴趣区域和车辆行驶方向；获取当前帧运动目标；获取前一帧正在跟踪的目标队列，获取前一帧待跟踪目标队列，获取前一帧丢失跟踪的目标队列，将剩下的运动目标放入待跟踪队列，并初始化，用于下一帧跟踪。本发明根据高速公路上车辆行驶的特性，在一块感兴趣区域只设置车辆的单向行驶方向，结合摄像头架设角度与车道的关系，通过人为设置车辆的正向行驶方向，能够有效得到车辆在行驶过程中的特征变化趋势，从而在目标搜索匹配阶段减少目标搜索的区域、减少搜索所需的模板，在较大程度上提高了跟踪的准确性和效率。
【IPC分类】G06T7/20
【公开号】CN105261035
【申请号】CN201510586040
【发明人】石旭刚, 张水发, 刘嘉, 杜雅慧, 欧阳忠清, 汤泽胜
【申请人】杭州中威电子股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月15日