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专利号: 2019100403109
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种预测自适应学习的目标跟踪方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:输入第t帧图像,按照式(1)利用运动向量预测目标位置Lp;

其中,(x2,y2)表示当前帧位置,(x3,y3)表示预测位置,(Δx,Δy)表示运动向量;

S2:对目标搜索区域Tsearch用式(2)进行相位一致性变换,得到相位一致性图像imgpc;

其中,参数o表示方向的索引,下面只从一个方向上来说明相关参数的含义:PC2(x,y)为二维信号的相位一致性,Am(x,y)为第m级傅里叶级数成分的振幅,W(x,y)是控制频率展宽函数, 为相位偏移量, ε为恒定系数,T为预估噪声系数;

S3:采集正、负样本,利用随机稀疏矩阵的提取特征,正、负样本的搜索区域分别为TPOS={x|l(z)‑Lp<a}、Tneg={x|b<l(z)‑Lp<c},并根据式(3)计算正负样本的压缩特征;

V=RX                        (3)其中,l(z)表示第i帧图像中样本z的中心位置,Lp表示第i帧图像中目标的中心位置,a为正样本搜索半径,b为负样本搜索内半径,c为负样本搜索外半径,且a

S4:将特征值代入式(4),设样本为目标即正样本时y=1,样本为背景即负样本时y=0,假设先验概率p(y=1)=p(y=0)选取朴素贝叶斯分类器响应最大的候选位置作为当前帧的目标;

T

其中,v为样本z的低维特征,v=(v1,v2,...,vn) ,H(v)表示朴素贝叶斯分类器模型;

S5:分类器自适应更新:计算第t帧和初始帧目标窗口的巴氏系数B;

S6:判断B与q和p的关系,其中q,p为自适应阈值,且q>p,利用学习参数λ更新分类器参数;所述判断B与q和p的关系具体为:(1)若B<p,则提取初始帧的正样本、t帧的负样本,利用学习参数λ更新分类器参数;

(2)若p≤B≤q,则仅采集t帧的负样本,利用学习参数λ更新分类器参数;

(3)若B>q,则采集t帧正、负样本,利用学习参数λ更新分类器参数;

S7:最终输出第t帧的目标位置及更新后的模型参数。

2.根据权利要求1所述的一种预测自适应学习的目标跟踪方法,其特征在于,步骤S1中,假设当前帧位置为(x2,y2),上一帧位置为(x1,y1);当物体快速移动时,利用运动向量信息以及当前帧的位置信息来预测下一帧的目标位置,即位置预测方法:利用运动向量(Δx,Δy)来确定下一帧目标位置时,通过计算(x2+Δx,y2+Δy)来作为目标的初始位置,在目标快速运动的情况下,以预测位置为中心进行跟踪。

3.根据权利要求1所述的一种预测自适应学习的目标跟踪方法,其特征在于,步骤S2中,使用压缩跟踪对图像进行多尺度降维,将多维特征向量映射到低维特征中,并利用局部能量模型进行相位一致计算从而提取图像特征,即:其中,H(x)是F(x)的Hilbert变换, I(x)是信号, 和 分别是m尺度下奇偶小波,则局部能量函数定义为:

其中,PC(x)为一维信号在x处信号的相位一致性函数,Am为第m级傅里叶级数成分的振幅。

4.根据权利要求1所述的一种预测自适应学习的目标跟踪方法,其特征在于,步骤S5中,所述分类器自适应更新具体包括:采用Bhattacharyya系数来度量初始帧目标窗口和当前帧目标窗口的相似性;对于连续概率分布,其表达式为:其中,p(x)和q(x)分别为初始帧目标窗口和当前帧目标窗口图像的密度函数;B表示巴氏系数,通过比较两帧搜索窗口B∈[0,1]图像的相似度;B值越大,两窗口目标图像相似度越大。