專利名稱：一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān) 控裝置。
背景技術(shù)：
隨著視頻監(jiān)控需求的迅速增長(zhǎng)、監(jiān)控規(guī)模的日益擴(kuò)大，人工監(jiān)視已遠(yuǎn) 遠(yuǎn)不能滿足監(jiān)控要求，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的"智能化"變得越來越迫切。
嵌入式智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端"眼睛"，其圖像 獲取、分析處理和網(wǎng)絡(luò)通訊能力對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)起著越來越重要的作用。 目標(biāo)跟蹤廣泛應(yīng)用在視頻監(jiān)控、視頻編碼以及軍事領(lǐng)域中，如何實(shí)現(xiàn)在實(shí) 時(shí)視頻序列中對(duì)感興趣的目標(biāo)進(jìn)#€定高效的跟蹤，是計(jì)算機(jī)視覺中一個(gè) 具有相當(dāng)挑戰(zhàn)性的課題，復(fù)雜遮擋場(chǎng)景下目標(biāo)的穩(wěn)定跟蹤更是一個(gè)難點(diǎn)。
在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割后，目標(biāo)跟蹤方法主要分為四個(gè)種類基于區(qū)域的跟蹤 (Region-based Tracking)、 基于活動(dòng)專侖廊的3艮^宗(Active-contour-based Tracking),基于特征的跟蹤(Feature-based Tracking)和基于模型的跟蹤 (Model-based Tmcking)。基于區(qū)域的跟蹤方法根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的屬性變 化(比如目標(biāo)區(qū)域的位置、大小等)進(jìn)行筒單快速地跟蹤，在很少運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)的場(chǎng)景下效果很好，但當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)出現(xiàn)遮擋時(shí)較難持續(xù)的正確跟蹤?；?于活動(dòng)輪廓的跟蹤方法主要根據(jù)目標(biāo)的外形輪廓進(jìn)行跟蹤，相對(duì)于基于區(qū) 域的跟蹤方法，輪廓表達(dá)有減少計(jì)算復(fù)雜度的優(yōu)點(diǎn)，然而輪廓描述正確與 否決定了跟蹤的精度，而且該方法對(duì)跟蹤的初始化也非常敏感，以致較難 自動(dòng)啟動(dòng)跟蹤?；谔卣鞯母櫡椒ㄖ饕ㄟ^目標(biāo)區(qū)域的全局特征(比如 面積、周長(zhǎng)等)或局部特征(比如點(diǎn)、線特征等)進(jìn)行跟蹤，該方法能處 理部分遮擋下的跟蹤問題，其難點(diǎn)是如何確定目標(biāo)的唯一特征集，若采用 特征過多，系統(tǒng)效率將降低，且容易產(chǎn)生錯(cuò)誤?；谀Ｐ偷母櫡椒ɡ?目標(biāo)模型進(jìn)行匹配跟蹤，能達(dá)到較穩(wěn)定的跟蹤效果，但該方法需要事先構(gòu) 造好目標(biāo)模型，運(yùn)動(dòng)分析的精度取決于幾何模型的精度，在現(xiàn)實(shí)生活中獲 得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的精確幾何模型是非常困難的，并且跟蹤過程計(jì)算復(fù)雜、非常耗時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤。
David G丄owe在文獻(xiàn)"Distinctive image features from scale-invariant keypoints"中提出了一種基于尺度空間的、對(duì)圖像縮放、旋轉(zhuǎn)甚至仿射變 換保持不變性的圖像局部特征描述算子——SIFT算子，傳統(tǒng)寬基線SIFT 特征匹配算法需要在各個(gè)圖像分辨率、各個(gè)尺度上進(jìn)行計(jì)算，以便滿足尺 度縮放、旋轉(zhuǎn)等不變性，其時(shí)間復(fù)雜度非常高，直接用于跟蹤系統(tǒng)中不能 達(dá)到實(shí)時(shí)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置。 一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置，包括
一視頻輸入設(shè)備，用于獲得視頻數(shù)據(jù)；
一^L覺分析系統(tǒng)，由通過DPRAM接口才莫塊相連接的嵌入式CPU和 DSP處理器組成，用于處理視頻輸入系統(tǒng)獲得的視頻數(shù)據(jù)；
一輸入輸出系統(tǒng)，用于將視覺分析系統(tǒng)處理后的^f見頻數(shù)據(jù)輸出和輸入 用于控制視覺分析系統(tǒng)的指令；
所述的^L覺分析終端，包括
嵌入式CPU,用于網(wǎng)絡(luò)通訊；
DSP處理器，用于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)偵測(cè)和跟蹤；
DPRAM接口模塊，用于嵌入式CPU和DSP處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令 的交互，該DPRAM模塊的兩個(gè)訪問口能夠?qū)崿F(xiàn)快速的異步同時(shí)訪問；
視頻AD轉(zhuǎn)換器，設(shè)有視頻輸入接口 ，通過PPI數(shù)據(jù)總線與DSP處理 器連接，用于^見頻沖莫擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；
第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制線與 DSP處理器的EBIU總線連接，用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和算法運(yùn)行時(shí)刻臨時(shí)變量 的存儲(chǔ)；
程序存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制線與嵌入式 CPU的EBIU總線連接，用于程序代碼的存儲(chǔ)；
第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制線與嵌 入式CPU的EBIU總線連接，用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)交互代碼運(yùn)行時(shí)刻臨 時(shí)變量的存儲(chǔ)；
有線以太網(wǎng)控制器，有線以太網(wǎng)控制器芯片的地址總線與嵌入式CPU
的EBIU總線連接，用于有線以太網(wǎng)的接入控制，通過有線RJ45接口與 局域網(wǎng)或公用網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端中心服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；
CF卡硬件電路控制邏輯，通過EBIU總線與嵌入式CPU相連；
無線GPRS卡，無線GPRS卡與CF卡接口總線進(jìn)行相連，用于通過 無線GPRS網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；
所述的嵌入式CPU采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS,所述的DSP處理器采 用定時(shí)中斷循環(huán)驅(qū)動(dòng)模式。
所述的視頻輸入設(shè)備為攝像機(jī)，通過視頻輸入接口與視頻AD轉(zhuǎn)換器 相連，用于視頻的輸入；
所述的輸入輸出系統(tǒng)包括一個(gè)遠(yuǎn)端中心服務(wù)器，用于視覺分析系統(tǒng)的控制。
為進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)，所述的DSP處理器執(zhí)行以下步驟
(1) DSP處理器初始化；
(2) 從在監(jiān)控區(qū)域獲得的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域并輸出運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域；
(3) 將所有的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，識(shí) 別出未遮擋的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域和相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域兩種類型 的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域；
對(duì)未遮擋的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)， 對(duì)相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模 型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，在跟蹤檢測(cè)時(shí)，動(dòng)態(tài)識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型的改變并檢 測(cè)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，對(duì)類型改變后的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行 跟蹤檢測(cè)，對(duì)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)；
(4) 通過網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備輸出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域跟蹤檢測(cè)信息； 所述的釆用基于區(qū)域跟蹤的模型跟蹤檢測(cè)方法如下 l)每個(gè)都用一個(gè)外接矩形表示，該矩形幾何中心的二維圖像坐標(biāo)表
示為(義。)Q，目標(biāo)區(qū)域的大小用像素個(gè)數(shù)表示，表示為&運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 的運(yùn)動(dòng)速度表示為(^,Pg,目標(biāo)區(qū)域所有像素的RGB空間顏色均值表示為
在f時(shí)刻檢測(cè)出的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的集合為i ,并且對(duì)每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域都建立了對(duì)應(yīng)的跟蹤標(biāo)號(hào)，在f + 1時(shí)刻檢測(cè)出的目標(biāo)區(qū)域集合『,
其中f為任意一個(gè)時(shí)刻，f+1為f時(shí)刻的下一時(shí)刻；
2)用最小代價(jià)準(zhǔn)則建立f時(shí)刻的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域與f+ 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
定義兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的代價(jià)函數(shù)如下
《 =- <formula>formula see original document page 11</formula>式中/表示f時(shí)刻的一個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域("i )， y表示f+l時(shí)刻的一 個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/飛^)， 《、 P、 y分別表示區(qū)域位置、區(qū)域顏色均值以及區(qū) 域大小的相對(duì)變化在代價(jià)函數(shù)計(jì)算中的權(quán)值參數(shù)，并且ot+A + j^1,這些
參數(shù)可以動(dòng)態(tài)配置；
對(duì)于f時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m，求出最小的代 價(jià)函數(shù)值
<formula>formula see original document page 11</formula>(2)
式中P表示P 1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合，且/^『； 當(dāng)該最小代價(jià)函數(shù)值滿足下式
<formula>formula see original document page 11</formula>(3)
式中Cn是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，則f時(shí)刻的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w與/ + 1時(shí) 刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同一個(gè)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并同時(shí)更新該運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(《,}^)、大小5*以及區(qū)域顏色均值(M厄MG，Ms)，運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域n被標(biāo)識(shí)為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，并線性預(yù)測(cè)出其速度(K,!g,循環(huán)執(zhí) 行這個(gè)匹配過程，直到f時(shí)刻沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域能與1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域建立對(duì)應(yīng)關(guān)系為止；
3)當(dāng)f時(shí)刻的所有單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域中都找 到了對(duì)應(yīng)的關(guān)系時(shí)，則f+1時(shí)刻單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的跟蹤匹配過程結(jié)束；
4)當(dāng)f時(shí)刻的一些單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，由于在/+ 1時(shí)刻出現(xiàn)了遮擋重疊、 由初始遮擋狀態(tài)分離成未遮擋狀態(tài)或處在退出監(jiān)控場(chǎng)景的過程中，所以在 "1時(shí)刻未找到對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則對(duì)于/時(shí)刻未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的 每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w按順序采取下面的處理步驟
a)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的像素的位置判斷，如果 該運(yùn)動(dòng)區(qū)域目標(biāo)w在/時(shí)刻靠近或已在監(jiān)控場(chǎng)景邊界則定義新的代價(jià)函數(shù) 如(4)式
《=n廠 )2十("廠^ (4)
求出該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域區(qū)域與t+l時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的所有運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域之間最小的代價(jià)函數(shù)值C:，若該最小代價(jià)函數(shù)值滿足
(5)
式(5)中C^是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，并且f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域"已在 監(jiān)控場(chǎng)景邊界，則/時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)m與f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域n是同 一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的類型仍保持為單運(yùn)
動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型，并同時(shí)更新該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(x。ig、大小S以及
區(qū)域顏色均值(M必MG,il4),并線性預(yù)測(cè)出其速度(F,，K》；
b)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的像素的位置判斷，如果 該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f時(shí)刻不靠近或不在監(jiān)控場(chǎng)景邊界，而在f + 1時(shí)刻有 未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形與該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的外接矩 形相互重疊
i) 若f時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形除了與f + 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域w的外接矩形重疊之夕卜，還與其他P 1時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 存在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在/+1時(shí)刻發(fā)生分離，判定/ + 1時(shí)刻的這些運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾碌姆蛛x目標(biāo)，并都標(biāo)記為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū) 域類型，啟動(dòng)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域標(biāo)號(hào)進(jìn)行跟蹤；
ii) 若/+ 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形除了與f時(shí)刻遇到弄目標(biāo)
區(qū)域m的外接矩形重疊之外，還與其他f時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域存 在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f+1時(shí)刻發(fā)生重疊，f+l時(shí)刻 的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w標(biāo)識(shí)為復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，f+l時(shí)刻后運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m 的跟蹤模型動(dòng)態(tài)切換到基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型。
采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)方法如下 由于被跟蹤目標(biāo)在相鄰圖像幀之間尺度和外形變化很小，所以只需在 原圖像分辨率上相近的幾個(gè)尺度因子之間計(jì)算SIFT特征關(guān)鍵點(diǎn)位置， SIFT檢測(cè)參數(shù)0=l(A^m6er o/ O"avas)， omin-0CF7ra o/ Octow), 5K3(iVwwZ^ o/Sca/e /eve/s人得到的尺度因子如下
式中c7o-1.6x21《，oE[Omin，Omin+CM]=0, [Smin，1，科l，3],同 時(shí)去除低對(duì)比度的關(guān)鍵點(diǎn)和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點(diǎn)，以增強(qiáng)匹配穩(wěn)定性、提 高抗噪聲能力。關(guān)于SIFT特征;險(xiǎn)測(cè)的具體細(xì)節(jié)參考David GLowe的文獻(xiàn) "Distinctive image features from scale-invariant keypoints"。
對(duì)處于遮擋狀態(tài)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的后續(xù)跟蹤，通過如下方法確定 該復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在新時(shí)刻的位置，以減少進(jìn)行SIFT特征匹配的區(qū)域范圍
1) 設(shè)在^時(shí)刻出現(xiàn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合為《，時(shí)刻未建立 對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合為//;
2) 建立^時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域與f+ 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng) 關(guān)系
定義如下代價(jià)函數(shù)
(6)
式(6)中z'表示f時(shí)刻的一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域("X)， y'表示f+l時(shí)刻 的一個(gè)未被對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/e//), a和6分別表示區(qū)域位置和區(qū)域大 小的相對(duì)變化在代價(jià)函數(shù)計(jì)算中的權(quán)值參數(shù)，并且"+6=1，這些參數(shù)可 以動(dòng)態(tài)配置，對(duì)于f時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的每個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m,利 用式(7)求出最小的代價(jià)函數(shù)值
<formula>formula see original document page 14</formula>
式(7)中尸表示f + 1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合，Pg i/; 當(dāng)該最小代價(jià)函數(shù)值滿足下式(8):
<formula>formula see original document page 14</formula>
式(8)中C^是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，則f時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w與"1時(shí) 刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同 一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立f時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域與/+1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并同時(shí)更新該復(fù)合運(yùn)動(dòng)
目標(biāo)區(qū)域的位置(Xc,y"c)、大小s，并線性預(yù)測(cè)出其速度(^,^)，循環(huán)執(zhí)行這
個(gè)匹配過程，直到?jīng)]有復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域能建立對(duì)應(yīng)關(guān)系為止；
3) 當(dāng)f時(shí)刻的所有復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域中都 找到了對(duì)應(yīng)的關(guān)系時(shí)，則"1時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的匹配過程結(jié)束；
4) 當(dāng)f時(shí)刻的一些復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，由于在/+1時(shí)刻增加了遮擋目 標(biāo)、從遮擋狀態(tài)分離或處在退出監(jiān)控場(chǎng)景的過程中，所以在"l時(shí)刻未找 到對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則對(duì)于f時(shí)刻未找到匹配關(guān)系的每個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域按順序采取下面的處理步驟
a)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的像素的位置判斷，如 果該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)m在f時(shí)刻靠近或已在監(jiān)控場(chǎng)景邊界，則新代價(jià)函數(shù)定義如 (9)式
<formula>formula see original document page 14</formula>
求才艮據(jù)式(7)出該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w與f + 1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的所有運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間最小的代價(jià)函數(shù)值C4,，若該最小代價(jià)函數(shù)值滿足
<formula>formula see original document page 14</formula>
式(10)中C"是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，并且f+l時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w已 在監(jiān)控區(qū)域邊界，則f時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m與f+l時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 w是同一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域"的類型仍
保持為復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型，并同時(shí)更新該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(《，rc)、
大小S,并線性預(yù)測(cè)出其速度(^，J^);
b)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的像素的位置判斷， 如果該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在^時(shí)刻不靠近或不在監(jiān)控區(qū)域邊界，而在f+l 時(shí)刻有未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形與該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的 外接矩形重疊，
i) 若f時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的外接矩形除了與f+l時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域w的外接矩形重疊之外，還與其他"1時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 存在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在1時(shí)刻發(fā)生分離，判定f + 1時(shí)刻的這些運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾碌姆蛛x運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，并4艮據(jù)SIFT匹 配結(jié)果標(biāo)記各個(gè)分離后的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的類型，若為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型 則重新建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，切換到相應(yīng)的模型進(jìn)行跟蹤；
ii) 若f + 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域"的外接矩形除了與f時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū) 域w的外接矩形重疊之外，還與其他f時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域存在 重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在,+ l時(shí)刻又增加了遮擋運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域，新增加的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域被整合到f+l時(shí)刻的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w 中進(jìn)行跟蹤。
本發(fā)明所述的一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置，采用了基 于模型動(dòng)態(tài)切換的目標(biāo)跟蹤算法，通過對(duì)遮擋狀態(tài)的有效判定，對(duì)未遮擋 的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)采用基于區(qū)域跟蹤的簡(jiǎn)單快速模型，對(duì)相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高實(shí)時(shí) 高精度、可擴(kuò)展性強(qiáng)，具有有線以太網(wǎng)和無線GPRS多重網(wǎng)絡(luò)接入功能， 有效的實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)跟蹤功能功能。


圖1為本發(fā)明的一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置的連接示意 圖，其中l(wèi)-視覺分析系統(tǒng)，2-視頻輸入設(shè)備，3-局域以太網(wǎng)，4-遠(yuǎn)端中 心服務(wù)器，5-無線GPRS卡，6-監(jiān)控人員； 圖2為本發(fā)明的視覺分析系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 圖3是本發(fā)明的技術(shù)方案流程具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了 一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置。
如圖l所示， 一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置包括視覺分
析系統(tǒng)l,視覺分析系統(tǒng)1外部接有攝像機(jī)2，網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備包括局 域以太網(wǎng)3、遠(yuǎn)端中心服務(wù)器4、無線GPRS卡5 ，視覺分析系統(tǒng)l通過 接入的局域以太網(wǎng)3和遠(yuǎn)端中心服務(wù)器4進(jìn)行通訊，并通過無線GPRS卡 5與遠(yuǎn)端中心服務(wù)器4進(jìn)行聯(lián)系，將運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信息傳輸給遠(yuǎn)端中心服務(wù)器 4,中心服務(wù)器4的顯示器顯示監(jiān)測(cè)信息，監(jiān)控人員6通過遠(yuǎn)端中心服務(wù) 器4的顯示器借助于局域以太網(wǎng)3,對(duì)視覺分析終端1進(jìn)行控制(初始化、 訓(xùn)練和檢測(cè))。
如圖2所示，視覺分析系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖，包括 嵌入式CPU,用于網(wǎng)絡(luò)通訊； DSP處理器，用于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)偵測(cè)跟蹤；
DPRAM接口模塊，用于嵌入式CPU和DSP處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令 的交互，該DPRAM模塊的兩個(gè)訪問口能夠?qū)崿F(xiàn)快速的異步同時(shí)訪問；
視頻AD轉(zhuǎn)換器，設(shè)有視頻輸入接口，通過PPI數(shù)據(jù)總線與DSP處理 器連接，用于視頻模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；
第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SDRAM，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器l的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控 制線與DSP處理器的EBIU總線連接，用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和算法運(yùn)行時(shí)刻臨 時(shí)變量的存儲(chǔ)；
程序存儲(chǔ)器FLASH,程序存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制線與 嵌入式CPU Aul200的EBIU總線連接，用于程序代碼的存儲(chǔ)；
第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SDRAM,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控 制線與嵌入式CPU的EBIU總線連接，用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)交互代碼運(yùn) 行時(shí)刻臨時(shí)變量的存儲(chǔ)；
有線以太網(wǎng)控制器，有線以太網(wǎng)控制器芯片的地址總線與嵌入式CPU 的EBIU總線連接，用于有線以太網(wǎng)的接入控制，通過有線RJ45接口與 局域網(wǎng)或公用網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端中心服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；
CF卡硬件電路控制邏輯，通過EBIU總線與嵌入式CPU相連；
無線GPRS卡，無線GPRS卡與CF卡接口總線進(jìn)行相連，用于通過 無線GPRS網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；
本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)跟蹤功能的方法，如圖3
所示，DSP處理器執(zhí)行以下步驟
(1) DSP處理器初始化；
(2) 從在監(jiān)控區(qū)域獲得的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域并輸出運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域；
(3) 將所有的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，識(shí) 別出未遮擋的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域和相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域兩種類型 的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域；
對(duì)未遮擋的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)， 對(duì)相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模 型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，在跟蹤;險(xiǎn)測(cè)時(shí)，動(dòng)態(tài)識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型的改變并檢 測(cè)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，對(duì)類型改變后的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行 跟蹤檢測(cè)，對(duì)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的才莫型進(jìn)行跟蹤;險(xiǎn)測(cè)；
(4) 通過網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備輸出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域跟蹤4企測(cè)信息； 所述的采用基于區(qū)域跟蹤的模型跟蹤檢測(cè)方法如下
1) 每個(gè)都用一個(gè)外接矩形表示，該矩形幾何中心的二維圖像坐標(biāo)表
示為(《,K),目標(biāo)區(qū)域的大小用像素個(gè)數(shù)表示，表示為S，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 的運(yùn)動(dòng)速度表示為(K，K》，目標(biāo)區(qū)域所有像素的RGB空間顏色均值表示為
在f時(shí)刻檢測(cè)出的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的集合為及，并且對(duì)每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域都建立了對(duì)應(yīng)的跟蹤標(biāo)號(hào)，在f + 1時(shí)刻4企測(cè)出的目標(biāo)區(qū)域集合『， 其中f為任意一個(gè)時(shí)刻，f+1為f時(shí)刻的下一時(shí)刻；
2) 用最小代價(jià)準(zhǔn)則建立/時(shí)刻的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域與^ + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
定義兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的代價(jià)函數(shù)如下<formula>formula see original document page 17</formula>
(1)
式中/表示f時(shí)刻的一個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/e及)，y表示^+l時(shí)刻的一 個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/efF), a、 y9、 y分別表示區(qū)域位置、區(qū)域顏色均值以及區(qū) 域大小的相對(duì)變化在代價(jià)函數(shù)計(jì)算中的權(quán)值參數(shù)，并且ct+戶+ y-l，這些 參數(shù)可以動(dòng)態(tài)配置；
對(duì)于f時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w,求出最小的代 價(jià)函數(shù)值
(2)
式中P表示"1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合，且Pe『； 當(dāng)該最小代價(jià)函數(shù)值滿足下式
C附,"C (3)
式中Cn是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，則f時(shí)刻的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w與1時(shí) 刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同一個(gè)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并同時(shí)更新該運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(《,Fc)、大小S以及區(qū)域顏色均值(M凡MG,M》，運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域w,皮標(biāo)識(shí)為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，并線性預(yù)測(cè)出其速度(K,&),循環(huán)執(zhí) 行這個(gè)匹配過程，直到f時(shí)刻沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域能與f+ 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域建立對(duì)應(yīng)關(guān)系為止；
3) 當(dāng)f時(shí)刻的所有單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域中都找 到了對(duì)應(yīng)的關(guān)系時(shí)，則/+ 1時(shí)刻單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的跟蹤匹配過程結(jié)束；
4) 當(dāng)^時(shí)刻的一些單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，由于在？+ 1時(shí)刻出現(xiàn)了遮擋重疊、 由初始遮擋狀態(tài)分離成未遮擋狀態(tài)或處在退出監(jiān)控場(chǎng)景的過程中，所以在 f+l時(shí)刻未找到對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則對(duì)于f時(shí)刻未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的 每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域附按順序采取下面的處理步驟
a)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的像素的位置判斷，如果 該運(yùn)動(dòng)區(qū)域目標(biāo)m在f時(shí)刻靠近或已在監(jiān)控場(chǎng)景邊界則定義新的代價(jià)函數(shù) 如(4)式
《=
(
. 2
(4)
求出該區(qū)域與f+l時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間最
小的代價(jià)函數(shù)值CJ^，若該最小代價(jià)函數(shù)值滿足
《"C" (5)
式(5)中C^是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，并且f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w已在 監(jiān)控場(chǎng)景邊界，則f時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)m與"1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同 一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的類型仍保持為單運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型，并同時(shí)更新該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(Zc，y"c)、大小S以及 區(qū)域顏色均植(M厄Mg，M》，并線性預(yù)測(cè)出其速度(K,
b)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的像素的位置判斷，如果 該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在f時(shí)刻不靠近或不在監(jiān)控場(chǎng)景邊界，而在f + 1時(shí)刻有 未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形與該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的外接矩 形相互重疊
i) 若f時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形除了與f + 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域w的外接矩形重疊之外，還與其他f + 1時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 存在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在f + 1時(shí)刻發(fā)生分離，判定f + 1時(shí)刻的這些運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾碌姆蛛x目標(biāo)，并都標(biāo)記為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū) 域類型，啟動(dòng)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域標(biāo)號(hào)進(jìn)行跟蹤；
ii) 若"1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形除了與f時(shí)刻遇到弄目標(biāo) 區(qū)域m的外接矩形重疊之外，還與其他f時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域存 在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f+l時(shí)刻發(fā)生重疊，/+1時(shí)刻 的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m標(biāo)識(shí)為復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，f +1時(shí)刻后運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w 的跟蹤模型動(dòng)態(tài)切換到基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型。
所述的采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)方法 如下
由于被跟蹤目標(biāo)在相鄰圖像幀之間尺度和外形變化很小，所以只需在 原圖像分辨率上相近的幾個(gè)尺度因子之間計(jì)算SIFT特征關(guān)鍵點(diǎn)位置， SIFT檢觀'J參數(shù)01(iVwm6a o/ Octovas)， omin=0(Fz>W o/ (9ctove), S=3(WMm6w o/Sca/e /eve/s人得到的尺度因子如下
<formula>formula see original document page 19</formula>
式中(T(Tl.6x21《，oe[Omin,Omin+CM]-0, ^[ ，smax]=[-l，5]=[-1,3],同 時(shí)去除低對(duì)比度的關(guān)鍵點(diǎn)和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點(diǎn)，以增強(qiáng)匹配穩(wěn)定性、提 高抗噪聲能力。關(guān)于SIFT特征檢測(cè)的具體細(xì)節(jié)參考David GLowe的文獻(xiàn) "Distinctive image features from scale-invariant keypoints"。
對(duì)處于遮擋狀態(tài)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的后續(xù)跟蹤，通過如下方法確定 該復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在新時(shí)刻的位置，以減少進(jìn)行SIFT特征匹配的區(qū)域范圍
1) 設(shè)在f時(shí)刻出現(xiàn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合為X,而在f+l時(shí)刻未建立 對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合為i/;
2) 建立f時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域與f+ 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng) 關(guān)系
定義如下代價(jià)函數(shù)
+6
(6)
式(6)中Z表示f時(shí)刻的一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域("iO， _/表示"1時(shí)刻 的一個(gè)未被對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/e//)， a和6分別表示區(qū)域位置和區(qū)域大 小的相對(duì)變化在代價(jià)函數(shù)計(jì)算中的權(quán)值參數(shù)，并且a+6-l，這些參數(shù)可 以動(dòng)態(tài)配置，對(duì)于/時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的每個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w,利 用式(7)求出最小的代z階函數(shù)值
《"，》C; (7)
式(7)中P表示f + 1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合，; 當(dāng)該最小代價(jià)函數(shù)值滿足下式(8):
C附，"^ C (8)
式(8)中C"是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，則f時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m與f+l時(shí) 刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同 一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立f時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域與f + 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并同時(shí)更新該復(fù)合運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域的位置(x。yc)、大小S,并線性預(yù)測(cè)出其速度(^，F(xiàn)》，循環(huán)執(zhí)行這
個(gè)匹配過程，直到?jīng)]有復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域能建立對(duì)應(yīng)關(guān)系為止；
3) 當(dāng)f時(shí)刻的所有復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在^+ 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域中都 找到了對(duì)應(yīng)的關(guān)系時(shí)，則f+ 1時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的匹配過程結(jié)束；
4) 當(dāng)f時(shí)刻的一些復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，時(shí)刻增加了遮擋目 標(biāo)、從遮擋狀態(tài)分離或處在退出監(jiān)控場(chǎng)景的過程中，所以在^+ 1時(shí)刻未找 到對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則對(duì)于f時(shí)刻未找到匹配關(guān)系的每個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域按順序采取下面的處理步驟
a)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的像素的位置判斷，如 果該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)m在f時(shí)刻靠近或已在監(jiān)控場(chǎng)景邊界，則新代價(jià)函數(shù)定義如 (9)式
<formula>formula see original document page 21</formula>
求根據(jù)式(7)出該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w與f+l時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的所有運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間最小的代價(jià)函數(shù)值C4^,若該最小代價(jià)函數(shù)值滿足
、r2
C附,"C (10)
式(10)中C"是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，并且f+l時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w已 在監(jiān)控區(qū)域邊界，則f時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m與f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 w是同一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的類型仍 保持為復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型，并同時(shí)更新該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(《，r》、 大小S，并線性預(yù)測(cè)出其速度(K,K》；
b)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的像素的位置判斷， 如果該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f時(shí)刻不靠近或不在監(jiān)控區(qū)域邊界，而在f + 1 時(shí)刻有未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外4I:矩形與該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的 外接矩形重疊，
i)若f時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的外接矩形除了與f+l時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域"的外接矩形重疊之夕卜，還與其他纟+ 1時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 存在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在f+1時(shí)刻發(fā)生分離，判定f + 1時(shí)刻的這些運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾碌姆蛛x運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，并根據(jù)SIFT匹 配結(jié)果標(biāo)記各個(gè)分離后的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的類型，若為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型
則重新建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，切換到相應(yīng)的模型進(jìn)行跟蹤；
ii)若f + 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形除了與f時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū) 域w的外接矩形重疊之外，還與其他^時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域存在 重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f + 1時(shí)刻又增加了遮擋運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域，新增加的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域被整合到f+l時(shí)刻的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域" 中進(jìn)行跟蹤。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置，包括一視頻輸入設(shè)備，用于獲得視頻數(shù)據(jù)；一視覺分析系統(tǒng)，由通過DPRAM接口模塊相連接的嵌入式CPU和DSP處理器組成，用于處理視頻輸入系統(tǒng)獲得的視頻數(shù)據(jù)；一網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備，用于將視覺分析系統(tǒng)處理后的視頻數(shù)據(jù)輸出和輸入用于控制視覺分析系統(tǒng)的指令；為進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)，所述的DSP處理器執(zhí)行以下步驟(1)DSP處理器初始化；(2)從在監(jiān)控區(qū)域獲得的視頻數(shù)據(jù)中檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域并輸出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域；(3)將所有的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，識(shí)別出未遮擋的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域和相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域兩種類型的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域；對(duì)未遮擋的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，對(duì)相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，在跟蹤檢測(cè)時(shí)，動(dòng)態(tài)識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型的改變并檢測(cè)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，對(duì)類型改變后的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，對(duì)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域采用基于區(qū)域跟蹤的模型進(jìn)行跟蹤檢測(cè)；(4)通過網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備輸出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域跟蹤檢測(cè)信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)化智能攝像機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述 的嵌入式CPU采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS,所述的DSP處理器采用定時(shí)中 斷循環(huán)驅(qū)動(dòng)模式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝 置，其特征在于，所述的步驟(3)中的基于區(qū)域跟蹤的模型跟蹤檢測(cè)方法如 下l)每個(gè)都用一個(gè)外接矩形表示，該矩形幾何中心的二維圖像坐標(biāo)表 示為(Zc,K),目標(biāo)區(qū)域的大小用像素個(gè)數(shù)表示，表示為S,運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 的運(yùn)動(dòng)速度表示為(^,b),目標(biāo)區(qū)域所有像素的RGB空間顏色均值表示為在f時(shí)刻沖t測(cè)出的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的集合為及，并且對(duì)每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域都建立了對(duì)應(yīng)的跟蹤標(biāo)號(hào)，在/+ 1時(shí)刻檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合 『，其中f為任意一個(gè)時(shí)刻，"l為f時(shí)刻的下一時(shí)刻；2)用最小代價(jià)準(zhǔn)則建立f時(shí)刻的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域與？ + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；定義兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的代價(jià)函數(shù)如下<formula>formula see original document page 3</formula>(1)式中表示f時(shí)刻的一個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/ei )， y表示f+l時(shí)刻的一 個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/e^), a、 -、 y分別表示區(qū)域位置、區(qū)域顏色均值以及區(qū) 域大小的相對(duì)變化在代價(jià)函數(shù)計(jì)算中的權(quán)值參數(shù)，并且cc + 〃 + y-l,這些 參數(shù)可以動(dòng)態(tài)配置；對(duì)于f時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m,求出最小的代 價(jià)函數(shù)值<formula>formula see original document page 3</formula>(2)式中戶表示f + 1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合，且i5 ￡ r; 當(dāng)該最小代價(jià)函數(shù)值滿足下式<formula>formula see original document page 3</formula>(3)式中是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，則f時(shí)刻的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m與f + 1時(shí) 刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同一個(gè)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并同時(shí)更新該運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(Zc,Fc)、大小S以及區(qū)域顏色均值(M厄MG,il^),運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域w被標(biāo)識(shí)為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，并線性預(yù)測(cè)出其速度(K，K》，循環(huán)執(zhí) 行這個(gè)匹配過程，直到f時(shí)刻沒有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域能與f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域建立對(duì)應(yīng)關(guān)系為止；3) 當(dāng)f時(shí)刻的所有單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在,+ 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域中都找 到了對(duì)應(yīng)的關(guān)系時(shí)，則f+l時(shí)刻單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的跟蹤匹配過程結(jié)束；4) 當(dāng)f時(shí)刻的一些單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，由于在^+ 1時(shí)刻出現(xiàn)了遮擋重疊、 由初始遮擋狀態(tài)分離成未遮擋狀態(tài)或處在退出監(jiān)控場(chǎng)景的過程中，所以在 f+l時(shí)刻未找到對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則對(duì)于f時(shí)刻未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的 每個(gè)單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w按順序采取下面的處理步驟a)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的像素的位置判斷，如果 該運(yùn)動(dòng)區(qū)域目標(biāo)附在^時(shí)刻靠近或已在監(jiān)控場(chǎng)景邊界則定義新的代價(jià)函數(shù) 如(4)式<formula>formula see original document page 4</formula>(4)求出該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域與f+l時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū) 域之間最小的代價(jià)函數(shù)值《 ,若該最小代價(jià)函數(shù)值滿足<formula>formula see original document page 4</formula>(5)式(5)中C^是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，并且f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w已在 監(jiān)控場(chǎng)景邊界，則f時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)m與f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同 一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的類型仍保持為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型，并同時(shí)更新該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(;^yc)、大小s以及區(qū)域顏色均值(M浴Mc,M^，并線性預(yù)測(cè)出其速度(7力^);b)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的像素的位置判斷，如果 該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f時(shí)刻不靠近或不在監(jiān)控場(chǎng)景邊界，而在f + 1時(shí)刻有 未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域n的外接矩形與該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的外接矩 形相互重疊i )若f時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的外接矩形除了與f + 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域w的外接矩形重疊之外，還與其他^ + 1時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 存在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f + 1時(shí)刻發(fā)生分離，判定f + 1時(shí)刻的這些運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾碌姆蛛x目標(biāo)，并都標(biāo)記為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型，啟動(dòng)新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域標(biāo)號(hào)進(jìn)行跟蹤；ii)若"1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的外接矩形除了與^時(shí)刻遇到弄目標(biāo) 區(qū)域m的外接矩形重疊之外，還與其他f時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域存 在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在f+l時(shí)刻發(fā)生重疊，？+l時(shí)刻 的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w標(biāo)識(shí)為復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，"1時(shí)刻后運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m 的跟蹤模型動(dòng)態(tài)切換到基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝 置，其特征在于步驟(3)中的基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型進(jìn)行跟 蹤才企測(cè)方法如下設(shè)置SIFT^r測(cè)參數(shù)0=l(7Vwm6a o/Octoves), omin=0(Fz>^ o/Octove), 5^3(7VwmZ^ o/Sca/e /ewW,得到的尺度因子如下0"(0，力=0"020+^,25"式中(To-1.6x21《，oG[Omin，Omin+Ol]=0, se[Smin， Smax]=[-1， 5]=[-1，3]，同 時(shí)去除低對(duì)比度的關(guān)鍵點(diǎn)和不穩(wěn)定的邊緣響應(yīng)點(diǎn)；通過如下方法確定該復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在新時(shí)刻的位置，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤1) 設(shè)在f時(shí)刻出現(xiàn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合為K,而在f + 1時(shí)刻未建立 對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合為i/;2) 建立f時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域與f+ 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng) 關(guān)系定義如下代價(jià)函數(shù)<formula>formula see original document page 5</formula>(6)式(6)中z'表示f時(shí)刻的一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(KX)， y表示f+l時(shí)刻 的一個(gè)未被對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域(/e/f), a和Z>分別表示區(qū)域位置和區(qū)域大 小的相對(duì)變化在代價(jià)函數(shù)計(jì)算中的權(quán)值參數(shù)，并且"+6=1，這些參數(shù)可 以動(dòng)態(tài)配置，對(duì)于f時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的每個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m,利 用式(7)求出最小的^R/f介函數(shù)值:<formula>formula see original document page 6</formula> (7)式(7)中P表示"1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域集合，; 當(dāng)該最小代價(jià)函數(shù)值滿足下式(8):<formula>formula see original document page 6</formula> (8)式(8)中C"是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，則f時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m與f + 1時(shí) 刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w是同一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立f時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目 標(biāo)區(qū)域與/+ 1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并同時(shí)更新該復(fù)合運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域的位置(《，R)、大小^并線性預(yù)測(cè)出其速度(F"^)，循環(huán)執(zhí)行這 個(gè)匹配過程，直到?jīng)]有復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域能建立對(duì)應(yīng)關(guān)系為止；3) 當(dāng)？時(shí)刻的所有復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域中都 找到了對(duì)應(yīng)的關(guān)系時(shí)，則/ + 1時(shí)刻復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的匹配過程結(jié)束；4) 當(dāng)f時(shí)刻的一些復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，由于在/+1時(shí)刻增加了遮擋目 標(biāo)、從遮擋狀態(tài)分離或處在退出監(jiān)控場(chǎng)景的過程中，所以在f + 1時(shí)刻未找 到對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域時(shí)，則對(duì)于^時(shí)刻未找到匹配關(guān)系的每個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng) 目標(biāo)區(qū)域按順序采取下面的處理步驟a)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域附的像素的位置判斷，如 果該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)m在f時(shí)刻靠近或已在監(jiān)控場(chǎng)景邊界，則新代價(jià)函數(shù)定義如 (9)式<formula>formula see original document page 6</formula>求根據(jù)式(7)出該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m與f + 1時(shí)刻未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的所有運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)區(qū)域之間最小的代價(jià)函數(shù)值C4^，若該最小代價(jià)函數(shù)值滿足<formula>formula see original document page 6</formula>式(10)中C^是預(yù)設(shè)的門限參數(shù)，并且f+l時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w已 在監(jiān)控區(qū)域邊界，則^時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m與f + 1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 w是同一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域"的類型仍保持為復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型，并同時(shí)更新該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的位置(Xc,iy、大小S,并線性預(yù)測(cè)出其速度(K》F》；b)通過未找到對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w的像素的位置判斷， 如果該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在^時(shí)刻不靠近或不在監(jiān)控區(qū)域邊界，而在/+ 1 時(shí)刻有未建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域"的外接矩形與該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的 外接矩形重疊，i) 若f時(shí)刻該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m的外接矩形除了與"1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域w的外接矩形重疊之外，還與其他/ + 1時(shí)刻未^L關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域 存在重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w在？+l時(shí)刻發(fā)生分離，判定/ + 1時(shí)刻的這些運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾碌姆蛛x運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域，并根據(jù)SIFT匹 配結(jié)果標(biāo)記各個(gè)分離后的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的類型，若為單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域類型 則重新建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，切換到相應(yīng)的模型進(jìn)行跟蹤；ii) 若f+l時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域"的外接矩形除了與f時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū) 域m的外接矩形重疊之外，還與其他f時(shí)刻未被關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域存在 重疊，則可以判定該運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域m在f+l時(shí)刻又增加了遮擋運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 區(qū)域，新增加的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域被整合到f+l時(shí)刻的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域w 中進(jìn)行跟蹤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的智能監(jiān)控裝置，包括一視頻輸入設(shè)備、一視覺分析系統(tǒng)和一網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備。為了高實(shí)時(shí)高精度地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤，該系統(tǒng)采用了基于模型動(dòng)態(tài)切換的目標(biāo)跟蹤算法，通過對(duì)遮擋狀態(tài)的有效判定，對(duì)未遮擋的單運(yùn)動(dòng)目標(biāo)采用基于區(qū)域跟蹤的簡(jiǎn)單快速模型，對(duì)相互遮擋的復(fù)合運(yùn)動(dòng)目標(biāo)采用基于SIFT特征的窄基線圖像匹配模型，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高實(shí)時(shí)高精度、可擴(kuò)展性強(qiáng)，具有有線以太網(wǎng)和無線GPRS多重網(wǎng)絡(luò)接入功能，有效的實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)跟蹤功能。
文檔編號(hào)H04N7/18GK101355692SQ20081012016
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者凡 周, 李志華, 陳耀武 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)