一種在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的接力跟蹤方法都是基于特征匹配來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤，但是基于特征匹配的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法需要復(fù)雜的計(jì)算過程，因此需要一種新的目標(biāo)跟蹤算法，無需復(fù)雜的特征計(jì)算過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法及裝置，以解決上述技術(shù)問題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法，包括:將二值圖像序列網(wǎng)格化；確定在每一幀二值圖像中各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)所占的網(wǎng)格位置；按照二值圖像序列之間的順序以及各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在每一二值圖像中的網(wǎng)格位置統(tǒng)計(jì)出所述各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡；基于所述運(yùn)動(dòng)軌跡判斷對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是否進(jìn)入二值圖像中的邊界網(wǎng)格中；在確定所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入邊界網(wǎng)格時(shí)，所述當(dāng)前攝像機(jī)的相鄰攝像機(jī)對(duì)所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行接力跟蹤。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，還提供了一種在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤裝置，包括:劃分單元，用于將二值圖像序列網(wǎng)格化；位置檢測(cè)單元，連接至所述劃分單元，用于確定在每一幀二值圖像中各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)所占的網(wǎng)格位置；運(yùn)動(dòng)軌跡統(tǒng)計(jì)單元，連接至所述位置檢測(cè)單元，按照二值圖像序列之間的順序以及各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在每一二值圖像中的網(wǎng)格位置統(tǒng)計(jì)出所述各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡；判斷單元，連接至所述運(yùn)動(dòng)軌跡統(tǒng)計(jì)單元，基于所述運(yùn)動(dòng)軌跡判斷對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是否進(jìn)入二值圖像中的邊界網(wǎng)格中；接力跟蹤單元，連接至所述判斷單元，在確定所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入邊界網(wǎng)格時(shí)，所述當(dāng)前攝像機(jī)的相鄰攝像機(jī)對(duì)所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行接力跟蹤。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
[0007]相較于先前技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明提供的在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法及裝置，無需復(fù)雜的特征計(jì)算過程，也無需計(jì)算連通域，通過對(duì)二值圖像進(jìn)行網(wǎng)格化的手段來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤，簡(jiǎn)化了目標(biāo)跟蹤運(yùn)算度，增強(qiáng)了目標(biāo)跟蹤的實(shí)時(shí)性。
【附圖說明】
[0008]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0009]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例提供的在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法的流程圖；
[0010]圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例提供的對(duì)二值圖像進(jìn)行網(wǎng)格化的示意圖；
[0011]圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例提供的邊界網(wǎng)格示意圖；
[0012]圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供的在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0014]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例提供的在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法的流程圖。
[0015]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法主要包括以下三個(gè)步驟:
[0016]步驟102，將二值圖像序列網(wǎng)格化；
[0017]步驟104，確定在每一幀二值圖像中各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)所占的網(wǎng)格位置。
[0018]步驟106，按照二值圖像序列之間的順序以及各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在每一二值圖像中的網(wǎng)格位置統(tǒng)計(jì)出所述各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0019]步驟108，基于所述運(yùn)動(dòng)軌跡判斷對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是否進(jìn)入二值圖像中的邊界網(wǎng)格中，在確定所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入邊界網(wǎng)格時(shí)，所述當(dāng)前攝像機(jī)的相鄰攝像機(jī)對(duì)所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行接力跟蹤。
[0020]在上述步驟104中，確定在每一幀二值圖像中任一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)所占的網(wǎng)格位置，包括:
[0021]在二值圖像中以Z字形搜索網(wǎng)格，每一網(wǎng)格對(duì)應(yīng)一個(gè)圖像塊；
[0022]在檢測(cè)到有效圖像塊時(shí)，繼續(xù)判斷所述有效圖像塊的相鄰圖像塊是否是有效圖像塊，其中，有效圖像塊是像素值為第一值的像素個(gè)數(shù)占整個(gè)圖像塊總像素?cái)?shù)目的比例，若所述比例大于預(yù)設(shè)值，則判定該圖像塊是有效圖像塊；
[0023]如果連續(xù)相鄰的圖像塊均為有效圖像塊，則判定所述連續(xù)相鄰的圖像塊是所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
[0024]上述在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法還可以包括以下步驟:
[0025]判斷所述連續(xù)相鄰的圖像塊包含的圖像塊個(gè)數(shù)是否小于預(yù)設(shè)值；
[0026]根據(jù)判斷結(jié)果將圖像塊個(gè)數(shù)大于等于預(yù)設(shè)值的連續(xù)相鄰的圖像塊作為所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
[0027]在上述步驟106中，確定各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡的過程具體包括:
[0028]將當(dāng)前幀二值圖像中的各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖像塊與前一幀二值圖像中的各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖像塊進(jìn)行比較；
[0029]若當(dāng)前幀二值圖像中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與前一幀二值圖像中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)有重疊，則具有重疊的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，所述同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在前一幀二值圖像和當(dāng)前幀二值圖像中的網(wǎng)格位置構(gòu)成所述同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0030]上述在線課堂中基于網(wǎng)格的接力跟蹤方法還可以包括:
[0031]若存在任意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡方向是相對(duì)的，則在計(jì)算所述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，忽略所述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在發(fā)生重疊時(shí)所在的二值圖像中的網(wǎng)格位置，采用預(yù)估的網(wǎng)格位置替代在發(fā)生重疊時(shí)所在的二值圖像中的網(wǎng)格位置。
[0032]其中，所述邊界網(wǎng)格是所述二值圖像邊緣以內(nèi)預(yù)設(shè)行數(shù)和/或預(yù)設(shè)列數(shù)的網(wǎng)格。
[0033]下面結(jié)合圖2進(jìn)一步說明根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0034]如圖2所示，首先，將各二值圖像網(wǎng)格化，將圖像劃分成同等大小的網(wǎng)格，使二值圖像被劃分成圖像塊，每一圖像塊的大小可以是3X3個(gè)像素大小。
[0035]然后在圖像中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)方法具體包括:
[0036]在二值圖像中以Z字形搜索網(wǎng)格，在檢測(cè)到有效圖像塊時(shí)，繼續(xù)判斷該有效圖像塊的相鄰圖像塊是否是有效圖像塊，其中，在圖像塊中，若像素值為第一值的像素個(gè)數(shù)占整個(gè)圖像塊總像素?cái)?shù)目的比例大于預(yù)設(shè)值，則判定該圖像塊是有效圖像塊。如果連續(xù)相鄰的圖像塊均為有效圖像塊，則判定連續(xù)相鄰的圖像塊是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。如果一個(gè)有效圖像塊的周邊沒有有效圖像塊，則忽略該有效圖像塊。如圖2所示，在該二值圖像中檢測(cè)出兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的中心位置可以用對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格位置(m，η)來表示，m表示第幾行，η表示第幾列。
[0037]除此之外，為了提高檢測(cè)準(zhǔn)確率，還需要判斷連續(xù)相鄰的圖像塊數(shù)是否大于預(yù)設(shè)值，只有大于預(yù)設(shè)值，才認(rèn)為該連續(xù)相鄰的圖像塊是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
[0038]因此，通過該方法可以檢測(cè)出一個(gè)二值圖像中有多少個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。
[0039]采用上述同樣的方法可以在所有的二值圖像中檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。假設(shè)有三幀二值圖像f 1、f2、f3，在每一幀二值圖像中均檢測(cè)出兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。在確定每個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)中心的網(wǎng)格位置之后，根據(jù)圖像幀之間的順序就可以形成針對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。在生成運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，需要判斷哪個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與哪個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。在本實(shí)施例中，通過判斷fl中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與f2中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是否有重疊的方式來確定是否是同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，由于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)有位移，因此只要兩幀之間的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)有重疊，說明這兩幀中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。在鎖定了同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)之后，就可以根據(jù)同一運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在不同二值圖像中的網(wǎng)格位置來生成運(yùn)動(dòng)軌跡了。因此，在存在多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)，也能夠獲得多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的不同運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0040]在某些場(chǎng)景下，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡方向有可能是相對(duì)的，因此在某個(gè)時(shí)刻的二值圖像中，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)會(huì)有重疊，可能會(huì)引起誤檢，認(rèn)為出現(xiàn)了新的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。在本實(shí)施例中也考慮到該特殊情況，如果出現(xiàn)這種情況，即突然出現(xiàn)了個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，在一兩秒之后又突然消失，在此可以認(rèn)為不是真的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，而是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)出現(xiàn)了重疊。在該情況下，可以忽略發(fā)生兩個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在發(fā)生重疊時(shí)所在的二值圖像中的網(wǎng)格位置，采用預(yù)估的網(wǎng)格位置替代在發(fā)生重疊時(shí)所在的二值圖像中的網(wǎng)格位置。即可以根據(jù)已得到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡來預(yù)估在下一刻可能的網(wǎng)格位置，用該網(wǎng)格位置來作為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)際網(wǎng)格位置。兩三幀的網(wǎng)格位置的誤差不會(huì)影響整個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡趨勢(shì)。
[0041]在生成運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡之后，根據(jù)該運(yùn)動(dòng)軌跡可以判斷運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是否進(jìn)入二值圖像中的邊界網(wǎng)格中，或者是否正要離開當(dāng)前攝像機(jī)的拍攝范圍，邊界網(wǎng)格是二值圖像邊緣以內(nèi)預(yù)設(shè)行數(shù)和/或預(yù)設(shè)列數(shù)的網(wǎng)格。在確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)入