1.一種目標(biāo)跟蹤方法,其特征在于,包括:
從視頻流中獲取當(dāng)前幀的上一幀的目標(biāo)位置、所述上一幀的目標(biāo)尺度、所述上一幀的平移模型和所述上一幀的尺度模型;
根據(jù)所述上一幀的目標(biāo)位置和所述上一幀的目標(biāo)尺度從所述當(dāng)前幀中提取所述當(dāng)前幀的平移樣本;
根據(jù)所述當(dāng)前幀的平移樣本和所述上一幀的平移模型確定所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值;
將使所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值最大的位置確定為所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置;
根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置和所述上一幀的目標(biāo)尺度從所述當(dāng)前幀中提取所述當(dāng)前幀的尺度樣本;
根據(jù)所述當(dāng)前幀的尺度樣本和所述上一幀的尺度模型確定所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值;
將使所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值最大的尺度確定為所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在將使所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值最大的尺度確定為所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度之后,所述方法還包括:
確定誤差平方和;
將使所述誤差平方和最小的關(guān)聯(lián)濾波器確定為最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器;
根據(jù)所述最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器確定所述當(dāng)前幀的平移模型與所述上一幀的平移模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的尺度模型與所述上一幀的尺度模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置確定所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置HOG特征;
根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度確定所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度HOG特征;
根據(jù)所述當(dāng)前幀的平移模型與所述上一幀的平移模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置HOG特征和所述當(dāng)前幀的關(guān)聯(lián)輸出計(jì)算所述當(dāng)前幀的平移模型,其中,所述當(dāng)前幀的關(guān)聯(lián)輸出根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置和所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度確定;
根據(jù)所述當(dāng)前幀的尺度模型與所述上一幀的尺度模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度HOG特征和所述當(dāng)前幀的關(guān)聯(lián)輸出計(jì)算所述當(dāng)前幀的尺度模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述當(dāng)前幀的平移樣本和所述上一幀的平移模型確定所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值,具體為:采用式1確定所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值;
根據(jù)所述當(dāng)前幀的尺度樣本和所述上一幀的尺度模型確定所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值,具體為:采用式1確定所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值;
其中,t表示當(dāng)前時(shí)刻,所述當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述當(dāng)前幀;t-1表示上一時(shí)刻,所述上一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述上一幀;F-1表示傅里葉反變換;l表示第l個(gè)特征維度;d表示特征維度的總個(gè)數(shù);λ表示修正參數(shù);在所述上一幀的平移模型為和Bt-1、所述當(dāng)前幀的平移樣本為的情況下,所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值為yt;在所述上一幀的尺度模型為和Bt-1、所述當(dāng)前幀的尺度樣本為的情況下,所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值為yt;表示的復(fù)共軛。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,確定誤差平方和,包括:采用式4確定誤差平方和ε;
其中,l表示第l個(gè)特征維度;d表示特征維度的總個(gè)數(shù);hl表示所述第l個(gè)特征維度的關(guān)聯(lián)濾波器;pl表示所述第l個(gè)特征維度的HOG特征;g表示關(guān)聯(lián)輸出;λ表示修正參數(shù);
將使所述誤差平方和最小的關(guān)聯(lián)濾波器確定為最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器,具體為:根據(jù)使式4的ε最小的hl確定所述第l個(gè)特征維度的最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器Hl,所述第l個(gè)特征維度的最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器Hl如式5所示;
其中,k表示第k個(gè)特征維度,pk表示所述第k個(gè)特征維度的HOG特征;Pk表示pk的離散傅立葉變換,表示Pk的復(fù)共軛;Pl表示pl的離散傅立葉變換;G表示g的離散傅立葉變換,表示G的復(fù)共軛。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器確定所述當(dāng)前幀的平移模型與所述上一幀的平移模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的尺度模型與所述上一幀的尺度模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系,包括:
采用式6a和式6b確定所述當(dāng)前幀的平移模型與所述上一幀的平移模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的尺度模型與所述上一幀的尺度模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
其中,t表示當(dāng)前時(shí)刻,所述當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述當(dāng)前幀;t-1表示上一時(shí)刻,所述上一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述上一幀;η表示學(xué)習(xí)速率;gt表示所述當(dāng)前時(shí)刻的關(guān)聯(lián)輸出,Gt表示gt的離散傅立葉變換,表示Gt的復(fù)共軛;表示所述當(dāng)前時(shí)刻第l個(gè)特征維度的HOG特征,表示的離散傅立葉變換;表示所述當(dāng)前時(shí)刻第k個(gè)特征維度的HOG特征,表示的離散傅立葉變換,表示的復(fù)共軛;在所述上一幀的平移模型為和Bt-1的情況下,所述當(dāng)前幀的平移模型為和Bt;在所述上一幀的尺度模型為和Bt-1的情況下,所述當(dāng)前幀的尺度模型為和Bt。
7.一種目標(biāo)跟蹤裝置,其特征在于,包括:
獲取模塊,用于從視頻流中獲取當(dāng)前幀的上一幀的目標(biāo)位置、所述上一幀的目標(biāo)尺度、所述上一幀的平移模型和所述上一幀的尺度模型;
平移樣本提取模塊,用于根據(jù)所述上一幀的目標(biāo)位置和所述上一幀的目標(biāo)尺度從所述當(dāng)前幀中提取所述當(dāng)前幀的平移樣本;
平移關(guān)聯(lián)值確定模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前幀的平移樣本和所述上一幀的平移模型確定所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值;
目標(biāo)位置確定模塊,用于將使所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值最大的位置確定為所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置;
尺度樣本提取模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置和所述上一幀的目標(biāo)尺度從所述當(dāng)前幀中提取所述當(dāng)前幀的尺度樣本;
尺度關(guān)聯(lián)值確定模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前幀的尺度樣本和所述上一幀的尺度模型確定所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值;
目標(biāo)尺度確定模塊,用于將使所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值最大的尺度確定為所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述裝置還包括:
誤差平方和確定模塊,用于確定誤差平方和;
最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器確定模塊,用于將使所述誤差平方和最小的關(guān)聯(lián)濾波器確定為最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器;
對(duì)應(yīng)關(guān)系確定模塊,用于根據(jù)所述最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器確定所述當(dāng)前幀的平移模型與所述上一幀的平移模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的尺度模型與所述上一幀的尺度模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述裝置還包括:
目標(biāo)位置HOG特征確定模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置確定所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置HOG特征;
目標(biāo)尺度HOG特征確定模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度確定所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度HOG特征;
平移模型計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前幀的平移模型與所述上一幀的平移模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置HOG特征和所述當(dāng)前幀的關(guān)聯(lián)輸出計(jì)算所述當(dāng)前幀的平移模型,其中,所述當(dāng)前幀的關(guān)聯(lián)輸出根據(jù)所述當(dāng)前幀的目標(biāo)位置和所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度確定;
尺度模型計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前幀的尺度模型與所述上一幀的尺度模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的目標(biāo)尺度HOG特征和所述當(dāng)前幀的關(guān)聯(lián)輸出計(jì)算所述當(dāng)前幀的尺度模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述平移關(guān)聯(lián)值確定模塊具體用于:采用式1確定所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值;
所述尺度關(guān)聯(lián)值確定模塊具體用于:采用式1確定所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值;
其中,t表示當(dāng)前時(shí)刻,所述當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述當(dāng)前幀;t-1表示上一時(shí)刻,所述上一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述上一幀;F-1表示傅里葉反變換;l表示第l個(gè)特征維度;d表示特征維度的總個(gè)數(shù);λ表示修正參數(shù);在所述上一幀的平移模型為和Bt-1、所述當(dāng)前幀的平移樣本為的情況下,所述當(dāng)前幀的平移關(guān)聯(lián)值為yt;在所述上一幀的尺度模型為和Bt-1、所述當(dāng)前幀的尺度樣本為的情況下,所述當(dāng)前幀的尺度關(guān)聯(lián)值為yt;表示的復(fù)共軛。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述誤差平方和確定模塊具體用于:采用式4確定誤差平方和ε;
其中,l表示第l個(gè)特征維度;d表示特征維度的總個(gè)數(shù);hl表示所述第l個(gè)特征維度的關(guān)聯(lián)濾波器;pl表示所述第l個(gè)特征維度的HOG特征;g表示關(guān)聯(lián)輸出;λ表示修正參數(shù);
所述最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器確定模塊具體用于:根據(jù)使式4的ε最小的hl確定所述第l個(gè)特征維度的最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器Hl,所述第l個(gè)特征維度的最優(yōu)關(guān)聯(lián)濾波器Hl如式5所示;
其中,k表示第k個(gè)特征維度,pk表示所述第k個(gè)特征維度的HOG特征;Pk表示pk的離散傅立葉變換,表示Pk的復(fù)共軛;Pl表示pl的離散傅立葉變換;G表示g的離散傅立葉變換,表示G的復(fù)共軛。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其特征在于,所述對(duì)應(yīng)關(guān)系確定模塊具體用于:
采用式6a和式6b確定所述當(dāng)前幀的平移模型與所述上一幀的平移模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系、所述當(dāng)前幀的尺度模型與所述上一幀的尺度模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
其中,t表示當(dāng)前時(shí)刻,所述當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述當(dāng)前幀;t-1表示上一時(shí)刻,所述上一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的幀為所述上一幀;η表示學(xué)習(xí)速率;gt表示所述當(dāng)前時(shí)刻的關(guān)聯(lián)輸出,Gt表示gt的離散傅立葉變換,表示Gt的復(fù)共軛;表示所述當(dāng)前時(shí)刻第l個(gè)特征維度的HOG特征,表示的離散傅立葉變換;表示所述當(dāng)前時(shí)刻第k個(gè)特征維度的HOG特征,表示的離散傅立葉變換,表示的復(fù)共軛;在所述上一幀的平移模型為和Bt-1的情況下,所述當(dāng)前幀的平移模型為和Bt;在所述上一幀的尺度模型為和Bt-1的情況下,所述當(dāng)前幀的尺度模型為和Bt。