目标跟踪方法、装置、电子设备以及存储介质转让专利
申请号 : CN201911148413.3
文献号 : CN112825193A
文献日 : 2021-05-21
发明人 : 樊辉 , 史冰清
申请人 : 中移物联网有限公司 , 中国移动通信集团有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种目标跟踪方法,其特征在于,所述方法包括:基于预先训练的背景模型对当前采样的待检测视频帧进行前景检测,生成包括第一前景信息的前景图像;
在确定第一目标对象越过所述待检测视频帧的背景中警戒线的情况下,生成所述第一目标对象在预设的方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像;其中,所述第一目标对象为所述第一前景信息对应的对象,所述方向检测区域为以所述警戒线的中心为中心所构建的检测区域,所述方向检测区域包括至少两个网格子区域;
若当前采样的待检测视频帧不为起始采样的待检测视频帧,基于比对逻辑图像和所述逻辑图像,确定所述第一目标对象的运动方向;其中,所述比对逻辑图像为第二目标对象在所述方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像,所述第二目标对象为第二前景信息对应的对象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视频帧获得的前景图像中的前景信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于比对逻辑图像和所述逻辑图像,确定所述第一目标对象的运动方向的步骤包括:若所述比对逻辑图像中所有网格子区域均为第一逻辑,基于所述逻辑图像中为第二逻辑的网格子区域在方向检测区域中的位置,确定所述第一目标对象的运动方向;其中,所述第一逻辑用于指示网格子区域中未包括满足预设占比的第一前景信息,所述第二逻辑用于指示网格子区域中包括满足所述预设占比的第一前景信息;
若所述比对逻辑图像中存在网格子区域为所述第二逻辑,基于所述逻辑图像相对于所述比对逻辑图像中为所述第二逻辑的网格子区域的像元延展方向,确定所述第一目标对象的运动方法。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述逻辑图像相对于所述比对逻辑图像中为所述第二逻辑的网格子区域的像元延展方向,确定所述第一目标对象的运动方法之前,所述方法还包括:
判断所述第一目标对象与所述第二目标对象的距离值是否在搜索邻域尺寸内;其中,所述搜索邻域尺寸为基于待检测视频帧的采样时间所确定的距离值;
若在所述搜索邻域尺寸内,执行所述基于所述逻辑图像相对于所述比对逻辑图像中为所述第二逻辑的网格子区域的像元延展方向,确定所述第一目标对象的运动方法的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定第一目标对象越过所述待检测视频帧的背景中警戒线包括:
对所述待检测视频帧的背景中警戒线进行提取,生成目标图像;其中,所述目标图像中仅包括所述警戒线;
对所述目标图像中警戒线所处的位置和前景图像中第一前景信息所处的位置进行比对,获得所述第一前景信息在所述警戒线上的占有面积;
若所述占有面积大于预设阈值,确定所述第一目标对象越过所述警戒线。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预先训练的背景模型对当前采样的待检测视频帧进行前景检测,生成包括第一前景信息的前景图像的步骤包括:将所述待检测视频帧中各像元与所述背景模型中对应位置的像元进行匹配,确定所述待检测视频帧中各像元是否属于背景;
提取目标像元;其中,所述目标像元包括确定为所述待检测视频帧中不属于背景的像元;
生成包括第一前景信息的前景图像;其中,所述第一前景信息包括所述目标像元对应的信息。
6.一种目标跟踪装置,其特征在于,所述装置包括:第一生成模块,用于基于预先训练的背景模型对当前采样的待检测视频帧进行前景检测,生成包括第一前景信息的前景图像;
第二生成模块,用于在确定第一目标对象越过所述待检测视频帧的背景中警戒线的情况下,生成所述第一目标对象在预设的方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像;其中,所述第一目标对象为所述第一前景信息对应的对象,所述方向检测区域为以所述警戒线的中心为中心所构建的检测区域,所述方向检测区域包括至少两个网格子区域;
第一确定模块,用于若当前采样的待检测视频帧不为起始采样的待检测视频帧,基于比对逻辑图像和所述逻辑图像,确定所述第一目标对象的运动方向;其中,所述比对逻辑图像为第二目标对象在所述方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像,所述第二目标对象为第二前景信息对应的对象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视频帧获得的前景图像中的前景信息。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块包括:第一确定单元,用于若所述比对逻辑图像中所有网格子区域均为第一逻辑,基于所述逻辑图像中为第二逻辑的网格子区域在方向检测区域中的位置,确定所述第一目标对象的运动方向;其中,所述第一逻辑用于指示网格子区域中未包括满足预设占比的第一前景信息,所述第二逻辑用于指示网格子区域中包括满足所述预设占比的第一前景信息;
第二确定单元,用于若所述比对逻辑图像中存在网格子区域为所述第二逻辑,基于所述逻辑图像相对于所述比对逻辑图像中为所述第二逻辑的网格子区域的像元延展方向,确定所述第一目标对象的运动方法。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块还包括:判断单元,用于判断所述第一目标对象与所述第二目标对象的距离值是否在搜索邻域尺寸内;其中,所述搜索邻域尺寸为基于待检测视频帧的采样时间所确定的距离值;
触发单元,用于若在所述搜索邻域尺寸内,触发所述第二确定单元。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:第三生成模块,用于对所述待检测视频帧的背景中警戒线进行提取,生成目标图像;其中,所述目标图像中仅包括所述警戒线;
比对模块,用于对所述目标图像中警戒线所处的位置和前景图像中第一前景信息所处的位置进行比对,获得所述第一前景信息在所述警戒线上的占有面积;
第二确定模块,用于若所述占有面积大于预设阈值,确定所述第一目标对象越过所述警戒线。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一生成模块包括:第三确定单元,用于将所述待检测视频帧中各像元与预先训练的背景模型中对应位置的像元进行匹配,确定所述待检测视频帧中各像元是否属于背景;
提取单元,用于提取目标像元;其中,所述目标像元包括确定为所述待检测视频帧中不属于背景的像元;
生成单元,用于生成包括第一前景信息的前景图像;其中,所述第一前景信息包括所述目标像元对应的信息。
11.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器,存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的目标跟踪方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的目标跟踪方法的步骤。
说明书 :
目标跟踪方法、装置、电子设备以及存储介质
技术领域
背景技术
的越界方向报警。
影响,微波检测和激光检测方法成本较高,不能广泛使用,而视频检测方法在对运动对象进
行越界侦测时,可以克服地感线圈检测方法的缺点,并且使用方便,价格低廉,应用更加广
阔,因此,受到了越来越多的关注。
迹跟踪,而对于机器学习和光流法,计算量大,易受光照变化影响,资源占有率也较大,采用
这两种方法进行运动对象的轨迹跟踪,实践意义不大,因此,现有技术中,运动对象的越界
检测过程中运动对象的轨迹跟踪存在实现复杂的问题。
发明内容
题。
标对象为所述第一前景信息对应的对象,所述方向检测区域为以所述警戒线的中心为中心
所构建的检测区域,所述方向检测区域包括至少两个网格子区域;
象在所述方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像,所述第二目标对象为第二前景信
息对应的对象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视频帧获得的前景图像中的
前景信息。
像;其中,所述第一目标对象为所述第一前景信息对应的对象,所述方向检测区域为以所述
警戒线的中心为中心所构建的检测区域,所述方向检测区域包括至少两个网格子区域;
辑图像为第二目标对象在所述方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像,所述第二目
标对象为第二前景信息对应的对象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视频帧
获得的前景图像中的前景信息。
上述目标跟踪方法的步骤。
景信息的前景图像;然后,在确定第一目标对象越过所述待检测视频帧的背景中警戒线的
情况下,生成所述第一目标对象在预设的方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像;
最后,若当前采样的待检测视频帧不为起始采样的待检测视频帧,基于比对逻辑图像和所
述逻辑图像,确定所述第一目标对象的运动方向;其中,所述比对逻辑图像为第二目标对象
在所述方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像,所述第二目标对象为第二前景信息
对应的对象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视频帧获得的前景图像中的前
景信息。
附图说明
对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获
取其他的附图。
具体实施方式
注。
也较大,采用这两种方式进行越界检测,实践意义不大。而对于帧间差分法来说,虽然原理
简单,计算量小,适用于实时系统,但是,采用该方式检测到的运动对象并不完整,误判率较
高,且无法对运动对象进行轨迹跟踪。另外,对于背景差分法来说,虽然算法复杂度小,提取
的运动对象完整,判断较准确,但是,采用该方式也无法进行对运动对象进行轨迹跟踪。
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取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
(如摄像设备),该终端设备可以对视频帧进行检测,以确定视频帧中运动对象的越界检测
以及越界方向的判断。
域。
前一次采样的待检测视频帧获得的前景图像中的前景信息。
所述背景可以理解为不长期移动的物体总和,所述前景可以理解为待检测视频帧中除背景
之外的物体总和,也就是说,所述前景包括在一定维度(如时间和/或空间)上会移动的物
体。
待训练视频帧。
成在1秒内抽取4帧。
视频帧作为待训练视频帧对codebook模型进行训练。同时,若视频帧中某对象进入监测区
域,且进入时间未达到等待时间阈值,则也会将该视频帧进行剔除,也就是说,不将该视频
帧作为待训练视频帧来参与codebook模型的建立和更新,以防止该对象被训练成背景,从
而导致该对象即使长时间位于警戒线上而不会触动报警的情况发生。也就是说,对于不长
期固定在该监测区域的对象,不将该对象作为背景来进行训练。
较长。
最大值和最小值,用于进行前景检测。
据实际情况进行设置,可以设置成与codebook模型建立过程中抽帧的间隔可以相同,如可
以根据硬件等资源进行设置,可以设置成在1秒内抽取4帧。由于在目标跟踪过程中,不会频
繁出现剔除视频帧的情况,因此,其获取待检测视频帧的时间可能会比获取待训练视频帧
的时间短。
定所述待检测视频帧中各像元是否属于背景;提取目标像元;其中,所述目标像元包括确定
为所述待检测视频帧中不属于背景的像元;生成包括第一前景信息的前景图像;其中,所述
第一前景信息包括所述目标像元对应的信息。
括第一前景信息的前景图像。其中,所述前景图像中的第一前景信息对应的对象即为第一
目标对象,该第一目标对象可以为处于运动状态的对象。
中第一前景信息所处的位置进行比对,获得所述第一前景信息在所述警戒线上的占有面
积;基于所述占有面积确定所述第一目标对象是否越界。
对象越过所述警戒时,则可以说明所述第一目标对象越界。
为0。应理解,所述小窗口膨胀处理可以为对小矩阵进行卷积的膨胀处理,使得该警戒线既
可以不是太细,也不是太粗,从而达到可以准确判断第一目标对象是否越界的目的。进一步
的,可以对BGcur和BD进行逻辑与,可得到待检测视频帧中所有运动对象在警戒线上的占有
面积,若占有面积大于阈值T,则可判断待检测视频帧中存在目标对象越界。
别,以识别出不同的目标对象,对每个目标对象进行逐一方向判断,若所述待检测视频帧中
存在多个目标对象,所述第一目标对象仅为该多个目标对象中任一目标对象。而对于所述
待检测视频帧中其他的目标对象,可以采用与所述第一目标对象相同的处理方式进行越界
检测和越界方向的判断,这里不做具体的限定。
象离开所述方向检测区域,而在确定第一目标对象越过所述待检测视频帧的背景中警戒线
的情况下,对所述第一目标对象进行运动方向的检测,即输出所跟踪的运动对象的轨迹,这
样,一方面能够全面的记录越界物体的运动轨迹,另一方面能够增强其方向判断的准确性。
其具体过程如下:
域,同时,将其划分为至少两个网格子区域。优选的,所述检测区域可以为正方形区域,优选
的,所述网格子区域也可以为正方形区域,且各个网格子区域的大小可以相同。
判断各网格子区域的逻辑,若图像BGcur中为1的像元在网格子区域中占比超过预设占比,
比如在网格子区域的像元超过t个像元,则将该网格子区域设置为第二逻辑,相应置为1,否
则设置为第一逻辑,相应置为0。判断完成各网格子区域的逻辑后,即可获得图像BGcur占据
各网格子区域的逻辑图像,可以记为图像LogBGcur。
逻辑图像进行存储,作为下一次采样的待检测视频帧对应的比对逻辑图像。
象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视频帧获得的前景图像中的前景信息。
并可以基于所述比对逻辑图像和所述逻辑图像,确定所述第一目标对象的运动方向。
象可能不同,也可能相同,具体如何判断所述第一目标对象和第二目标对象是否为同一对
象,可以通过搜索邻域尺寸来判断。
域尺寸内,则确定所述第一目标对象和第二目标对象为同一对象,可以将比对逻辑图像作
为所述第一目标对象的运动方向判断的参考依据。
将所述第一目标对象和第二目标对象分成两个运动对象,且分别基于各自的比对逻辑图像
和逻辑图像进行运动方向的判断。
检测区域中的位置,确定所述第一目标对象的运动方向。
的待检测视频帧中不存在进入方向检测区域的运动对象,而在当前采样的待检测视频帧中
又存在第一目标对象到达了警戒线的位置。此时,可以认为前一次采样的待检测视频帧中
没有运动对象,将第一目标对象的方向轨迹记为(0,0),同时,将当前采样的待检测视频帧
作为用于对所述第一目标对象进行轨迹跟踪的起始采样的待检测视频帧。
匹配,若匹配,则确定所述第一目标对象是从方向检测区域的边界进入所述方向检测区域
的。在此种场景下,可以基于所述逻辑图像中为第二逻辑的网格子区域在方向检测区域中
的位置,确定所述第一目标对象的运动方向,比如,若基于所述逻辑图像中为第二逻辑的网
格子区域在方向检测区域中的位置,确定所述第一目标对象处于警戒线的右边位置,则可
以确定所述第一目标对象的运行方向是从左边运动至右边。
为所述第二逻辑的网格子区域的像元延展方向,确定所述第一目标对象的运动方法。
运动对象来进行运动方向的判断,具体操作为:将图像LogBGpre和图像LogBGcur做逻辑或
运算,得到比对结果LogBGor,比对结果LogBGor中像元沿网格子区域的延展方向(即像元延
展方向)即是第一目标对象的运动方向。不同目标对象则按照单个运动对象的操作方法进
行分别判断,这里不再阐述。
运动对象进行跟踪的流程如下:
的判断。
图像;其中,所述第一目标对象为所述第一前景信息对应的对象,所述方向检测区域为以所
述警戒线的中心为中心所构建的检测区域,所述方向检测区域包括至少两个网格子区域;
对逻辑图像为第二目标对象在所述方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像,所述第
二目标对象为第二前景信息对应的对象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视
频帧获得的前景图像中的前景信息。
象的运动方向;其中,所述第一逻辑用于指示网格子区域中未包括满足预设占比的第一前
景信息,所述第二逻辑用于指示网格子区域中包括满足所述预设占比的第一前景信息;
向,确定所述第一目标对象的运动方法。
的判断。
标对象为所述第一前景信息对应的对象,所述方向检测区域为以所述警戒线的中心为中心
所构建的检测区域,所述方向检测区域包括至少两个网格子区域;
象在所述方向检测区域中占据各网格子区域的逻辑图像,所述第二目标对象为第二前景信
息对应的对象,所述第二前景信息为基于前一次采样的待检测视频帧获得的前景图像中的
前景信息。
将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本
领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口604提供接口。针对不同的用
户设备,用户接口603还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小
键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
所述第一逻辑用于指示网格子区域中未包括满足预设占比的第一前景信息,所述第二逻辑
用于指示网格子区域中包括满足所述预设占比的第一前景信息;
对象的运动方法。
骤。
时实现上述目标跟踪方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里
不再赘述。
达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只
读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称
RAM)、磁碟或者光盘等。
以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员
可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出
本发明的范围。
一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或
者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互
之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连
接,可以是电性,机械或其它的形式。
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案
的目的。
对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计
算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个
人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码
的介质。
盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。