专利名称：一种移动物体的跟踪方法
技术领域：
本发明属于视频图像处理及识别技术领域，特别涉及基于视频流图像处理技术的一种移动物体的跟踪方法。
背景技术：
众所周知，视频监控的主要目的是监控运动目标，其核心内容主要包括运动检测、目标分类、目标跟踪、行为分析和理解。其中移动物体的跟踪则更是重中之重，它是近年来计算机视觉领域中备受关注的前沿内容。对移动物体跟踪的意义在于对移动物体的行动进行理解和描述，从而对移动物体的一些危险行为做出正确的判断。如果其构成预定义的危险状况，则及时发出警报给相关部门，以避免不必要的损失。除此之外，移动物体的跟踪在高级的人机交互、视频会议、3D动画制作等方面也有广泛的应用。 然而，分析近年来国内外对移动物体监控、理解和应用方面的研究成果可以发现，尽管在移动物体跟踪的研究方面取得了积极的研究成果，但这些成果大多是基于户内理想场景而取得的。这样，尽管在理论上具有一定的可行性，或在特定场景的实践中也具有一定的实用和经济价值，然而一旦应用于户外复杂变化的场景时就暴露出了许多问题。有鉴于此，有必要对现有技术中的移动物体的跟踪方法予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动物体的跟踪方法，其可有效地提高实时探测监控区域内的移动物体的跟踪效率与准确度。为实现上述发明目的，本发明提供了一种移动物体的跟踪方法，其至少包括以下步骤，
51、获取监控区域的视频流图像；
52、通过背景建模法获取背景帧图像，并将当前帧图像与背景帧图像进行比较，获得运动区域；
53、通过对所述运动区域内的像素点进行灰度直方图运算；
54、结合运动区域的中心点距离，对相邻帧的相同面积的子区域进行搜索，获取与所述灰度直方图运算结果中匹配度最高的子区域；
55、将子区域的中心点信息进行即时更新，并保存至存储装置，通过计算子区域的中心点在监控区域内的轨迹信息，得到移动物体的跟踪结果。作为本发明的进一步改进，所述步骤SI具体为通过摄像机获取监控区域的视频流图像，所述监控区域位于摄像机的下方。作为本发明的进一步改进，所述步骤S2具体为通过中值滤波运算，获取设定间隔的连续的背景帧图像；并将当前帧图像与最终被选定的背景帧图像进行比较；将该比较结果与设定阈值进行比较，以提取出运动区域。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中的中值滤波运算的运算公式为
权利要求
1.一种移动物体的跟踪方法，其特征在于，其至少包括以下步骤， S1、获取监控区域的视频流图像； S2、通过背景建模法获取背景帧图像，并将当前帧图像与背景帧图像进行比较，获得运动区域； S3、通过对所述运动区域内的像素点进行灰度直方图运算； S4、结合运动区域的中心点距离，对相邻帧的相同面积的子区域进行搜索，获取与所述灰度直方图运算结果中匹配度最高的子区域； S5、将子区域的中心点信息进行即时更新，并保存至存储装置，通过计算子区域的中心点在监控区域内的轨迹信息，得到移动物体的跟踪结果。
2.根据权利要求I所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤SI具体为通过摄像机获取监控区域的视频流图像，所述监控区域位于摄像机的下方。
3.根据权利要求I所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤 S2具体为通过中值滤波运算，获取设定间隔的连续的背景帧图像；并将当前帧图像与最终被选定的背景帧图像进行比较；将该比较结果与设定阈值进行比较，以提取出运动区域。
4.根据权利要求3所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2中的中值滤波运算的运算公式为 ^ median {Pa t(x,y)} 其中，Pb(x，y)为最终被选定的背景帧图像的像素，Pak(x，y)为从视频流图像中抽取的原始图像帧的像素，median为中值滤波函数，k为设定间隔参数，其为大于或者等于2的整数。
5.根据权利要求3所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2中，若所述比较结果大于或者等于所述设定阈值，则提取出运动区域；若所述比较结果小于所述设定阈值，则不提取出运动区域。
6.根据权利要求3所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述比较结果为在当前帧图像和最终被选定的背景帧图像的同一位置中的像素灰度差。
7.根据权利要求3所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述设定阈值为20。
8.根据权利要求I所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤S4中获取与所述灰度直方图运算结果中匹配度最高的子区域的计算公式为 其中，A是子区域的像素灰度直方图分布特征，Aij为相邻帧的子区域的像素灰度直方图分布特征，d为搜索距离，i与j分别为与所述灰度直方图运算结果中匹配度最高的子区域中心点坐标。
9.根据权利要求I所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤S5中的中心点信息包括与所述灰度直方图运算结果中匹配度最高的子区域的水平移动距离H、垂直移动距离V以及中心点移动方向。
10.根据权利要求9所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤S5中水平移动距离H以及垂直移动距离V的计算公式为
11.根据权利要求I所述的移动物体的跟踪方法，其特征在于，所述步骤S5中的存储装置至少包括flash闪存、服务器数据库。
全文摘要
本发明提供了一种移动物体的跟踪方法，所述物体探测跟踪方法包括以下步骤，S1、获取监控区域的视频流图像；S2、通过背景建模法获取背景帧图像，并将当前帧图像与背景帧图像进行比较，获得运动区域；S3、通过对所述运动区域内的像素点进行灰度直方图运算；S4、结合运动区域的中心点距离，对相邻帧的相同面积的子区域进行搜索，获取与所述灰度直方图运算结果中匹配度最高的子区域；S5、将子区域的中心点信息进行即时更新，并保存至存储装置，通过计算子区域的中心点在监控区域内的轨迹信息，得到移动物体的跟踪结果。通过本发明，可对室内与室外的复杂环境中，对移动物体进行跟踪，可有效地提高对移动物体的跟踪的效率与准确度。
文档编号G06K9/00GK102855465SQ20121026340
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年4月12日
发明者吕楠, 杨京雨, 瞿研 申请人:无锡慧眼电子科技有限公司