本發明專利技術涉及一種計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，屬于視頻處理技術領域。該方法中，目標檢測模塊對視頻圖像數據進行動態目標檢測與匹配，并根據動態目標被遮擋的情況，進行目標狀態更新，然后進行目標及軌跡更新；最后通過信息表述模塊進行信息表述，產生可供計算機和人理解的結構化描述信息。從而能夠在不降低圖像質量，不增加碼率的基礎上，有效提高視頻搜索速度，以適應視頻圖像在網絡傳輸中的應用，且本發明專利技術的計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，其實現方式簡便，應用成本低廉，應用范圍也較為廣泛。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及視頻處理
，特別涉及基于視頻圖像的多運動目標跟蹤
，具體是指一種實現多目標跟蹤的視頻圖像數據結構化描述處理的方法。
技術介紹
安全防范領域中已廣泛采用視覺傳感器監控場景，但大多數基于視覺傳感器的場景監控系統仍停留在半人工式的模擬監控階段。其中監控視頻自動化處理能力薄弱是制約視頻監控應用進一步深入發展的瓶頸，高效精準的視頻檢索手段缺失使得數據共享能力受限，視頻監控系統很難與公安信息系統實現資源整合和互操作，視頻監控系統的數據壓縮與細節保留之間存在矛盾，視頻監控的應用缺乏統一的標準和規范，迫切需要研制智能化的視覺監控系統，而多運動目標檢測、跟蹤式智能視覺監控的基礎性問題，同時也是關鍵性的難點問題。 而目前針對多運動目標跟蹤采用的表征方法主要有以下幾種I、改進的顏色直方圖建立外觀模型的跟蹤方法，將顏色直方圖與空間信息結合建立外觀模型來跟蹤多目標，如將人體形狀分割為三個部分，對各部分用顏色直方圖描述其顏色特征，并用粒子濾波算法實現人體跟蹤，但是，這種方法缺乏對目標各部分間結構關系的描述，無法處理復雜遮擋情況下的跟蹤。2、顏色相關圖(color correlogram)跟蹤方法，顏色相關圖用共生矩陣計算兩像素之間相隔某一距離的概率，可將相關圖與直方圖結合來建模人體外觀，為了跟蹤多運動目標，該方法采用了一個結合空間信息的簡化的顏色相關圖表征目標，但是該模型沒有包含尺度和光線特征，并且由于采用三維數組表征不同顏色對及其距離，計算復雜度很高。3、屬性關系圖(Attributed Relational Graph, ARG)跟蹤方法，屬性關系圖不僅能表征目標的局部特征，還能表達目標特征的屬性結構，式一種表達目標特征的有效方法。用ARG方法將像素聚類為具有特征一致性的區域塊，用于表示有交互運動的多人體的身體部分，或用ARG來表達目標的不變特征及它們的關聯關系。顯然，與沒有包含結構特征的方法相比，ARG模型是表達外觀特征的更有效的方法，但是ARG模型在視頻的每幀都要計算及產生很多身體區域進行跟蹤，因此建立的跟蹤系統并不能達到實時監控的要求，并且ARG模型依賴于局部特征的穩定性，在目標被嚴重遮擋時特征丟失會導致跟蹤失敗。4、光流圖像跟蹤方法，光流圖像跟蹤方法利用圖像像素數據的相關性和時域變化來確定各個像素的運動情況，通過對圖像灰度值隨時間的變化來探索目標的結構信息和運動過程。該方法提出了兩個假設一，目標的灰度值在短暫的時間間隔內保持不變；二，場景給定的情況下速度向量場變化時緩慢的。光流法適用于攝像機靜止和運動的場景，但是應對目標遮擋、多光源和噪聲影響等情況時，前提假設常不成立，在沒有硬件支持的情況下難以應用到實時處理中去。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種將視頻內容進行時空分害I]、特征提取和對象識別，并根據語義關系組織成可供計算機和人理解的文本信息，從而在不降低圖像質量，不增加碼率的基礎上，提高視頻搜索速度，以適應視頻圖像在網絡傳輸中的應用，且實現方法簡便，應用成本低廉，應用范圍廣泛的計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法。為了實現上述的目的，本專利技術的計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的系統包括目標檢測模塊和信息表述模塊，所述的方法包括以下步驟( I)所述的系統的目標檢測模塊獲得視頻圖像數據；該目標檢測模塊對所述的視 頻圖像數據進行動態目標檢測；(2)所述的目標檢測模塊判斷動態目標與其運動軌跡是否匹配，若匹配，則進入步驟(3)，若不匹配，則進入步驟(4)；(3)所述的目標檢測模塊判斷所述的動態目標是否被遮擋，若是，則進行圖像處理后，進入步驟(5)，若否，則直接進入步驟(5)；(4)所述的目標檢測模塊進行目標狀態更新，并進入步驟(5)；(5)所述的目標檢測模塊進行目標及軌跡更新；(6)所述的信息表述模塊根據所述的目標檢測模塊獲得的目標及其軌跡進行信息表述，產生結構化描述信息。該計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的目標檢測模塊還包括目標信息庫，所述的目標信息庫存儲有目標與其運行軌跡的對應信息，所述的目標檢測模塊判斷動態目標與其運動軌跡是否匹配，具體為所述的目標檢測模塊判斷動態目標的運動路徑與所述的目標信息庫存儲的對應的運行軌跡是否一致。該計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的步驟(3)具體包括以下步驟(31)所述的目標檢測模塊判斷所述的動態目標是否被遮擋，若是，則進入步驟(32)，若否，則直接進入步驟(33)；(32)所述的目標檢測模塊判斷遮擋是否超出閾值，若是，則進行目標整合或目標清除，而后進入步驟(5)，若否，則對目標進行粒子濾波跟蹤，而后進入步驟(5)；(33 )所述的目標檢測模塊對目標進行均值漂移跟蹤，而后進入步驟(5 )。該計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的目標整合為對目標進行粒子整合。該計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的目標清除具體為所述的目標檢測模塊進行曲線擬合，將單個目標整合為整體目標后，去除不存在的目標。該計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的步驟(4)具體包括以下步驟(41)所述的目標檢測模塊判斷是否出現新目標，若是，則進入步驟(42)，若否，則進入步驟(43)；(42)所述的目標檢測模塊進行曲線擬合，將整體目標分割為單個目標，并進入步驟(5)；(43)所述的目標檢測模塊進行去除不存在的目標，并進入步驟(5)。該計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的步驟(5)具體包括以下步驟(51)所述的目標檢測模塊對檢測獲得的動態目標的軌跡進行更新； (52)所述的目標檢測模塊將動態目標信息及其軌跡信息發送到所述的信息表述模塊；(53)返回步驟(I)。該計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法中，所述的信息表述模塊包括描述單元和描述方案庫，所述的描述方案庫存儲與動態對象及軌跡對應的描述方案信息，所述的步驟(6)具體包括以下步驟(61)所述的描述單元從所述的目標檢測模塊獲得動態目標信息及其軌跡信息；(62)所述的描述單元根據所述的動態目標信息及其軌跡信息從所述的描述方案庫獲得對應的描述方案信息；(63)所述的描述單兀根據所述的描述方案信息產生結構化描述信息。采用了該專利技術計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，其目標檢測模塊對所述的視頻圖像數據進行動態目標檢測與匹配，并根據動態目標被遮擋的情況，進行目標狀態更新，然后進行目標及軌跡更新；最后通過信息表述模塊進行信息表述，產生可供計算機和人理解的結構化描述信息。從而能夠在不降低圖像質量，不增加碼率的基礎上，有效提高視頻搜索速度，以適應視頻圖像在網絡傳輸中的應用，且本專利技術的計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，其實現方式簡便，應用成本低廉，應用范圍也較為廣泛。附圖說明圖I為本專利技術的計算機系統中實現本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，其特征在于，所述的系統包括目標檢測模塊和信息表述模塊，所述的方法包括以下步驟：（1）所述的目標檢測模塊獲得視頻圖像數據，該目標檢測模塊對所述的視頻圖像數據進行動態目標檢測；（2）所述的目標檢測模塊判斷動態目標與其運動軌跡是否匹配，若匹配，則進入步驟（3），若不匹配，則進入步驟（4）；（3）所述的目標檢測模塊判斷所述的動態目標是否被遮擋，若是，則進行圖像處理后，進入步驟（5），若否，則直接進入步驟（5）；（4）所述的目標檢測模塊進行目標狀態更新，并進入步驟（5）；（5）所述的目標檢測模塊進行目標及軌跡更新；（6）所述的信息表述模塊根據所述的目標檢測模塊獲得的目標及其軌跡進行信息表述，產生結構化描述信息。
【技術特征摘要】
1.一種計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，其特征在于，所述的系統包括目標檢測模塊和信息表述模塊，所述的方法包括以下步驟 (1)所述的目標檢測模塊獲得視頻圖像數據，該目標檢測模塊對所述的視頻圖像數據進行動態目標檢測； (2)所述的目標檢測模塊判斷動態目標與其運動軌跡是否匹配，若匹配，則進入步驟(3)，若不匹配，則進入步驟(4)； (3)所述的目標檢測模塊判斷所述的動態目標是否被遮擋，若是，則進行圖像處理后，進入步驟(5)，若否，則直接進入步驟(5)； (4 )所述的目標檢測模塊進行目標狀態更新，并進入步驟(5 ); (5)所述的目標檢測模塊進行目標及軌跡更新； (6)所述的信息表述模塊根據所述的目標檢測模塊獲得的目標及其軌跡進行信息表述，產生結構化描述信息。2.根據權利要求I所述的計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，其特征在于，所述的目標檢測模塊還包括目標信息庫，所述的目標信息庫存儲有目標與其運行軌跡的對應信息，所述的目標檢測模塊判斷動態目標與其運動軌跡是否匹配，具體為 所述的目標檢測模塊判斷動態目標的運動路徑與所述的目標信息庫存儲的對應的運行軌跡是否一致。3.根據權利要求I所述的計算機系統中實現多目標跟蹤功能的對視頻圖像數據進行結構化描述處理的方法，其特征在于，所述的步驟(3)具體包括以下步驟 (31)所述的目標檢測模塊判斷所述的動態目標是否被遮擋，若是，則進入步驟(32)，若否，則直接進入步驟(33)； (32)所述的目標檢測模塊判斷遮擋是否超出閾值，若是，則進行目標整合或目標清除，而后進入步驟(5)，若否，則對目標進行粒子濾波跟蹤，而后進入步驟(5)； (33 )所述的目標檢測模塊對目標進行均值漂移跟蹤，而后進入步驟(5 )。4....
【專利技術屬性】
技術研發人員：李萬才，湯志偉，沈冬青，梅林，吳軼軒，
申請(專利權)人：公安部第三研究所，
類型：發明
國別省市：
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