多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法
专利汇可以提供多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多 跟踪 线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法，包括下述步骤：首先，利用已知的跟踪 算法 提出多跟踪线索引导的运动轨迹，根据跟踪结果绘制跟踪目标的运动轨迹。然后，收集目标跟踪结果的轨迹数据，观察二维坐标轴中产生折线的变化和产生变化时对应 帧 发生偏差的情况，并与理想目标框所产生的跟踪轨迹进行对比分析得到跟踪断点。最后，在unity3d编程 框架 中，根据跟踪结果文本数据绘制视频跟踪结果，并 可视化 跟踪偏移，当偏移发生时可与matlab建立连接使用串口通信，重新调用跟踪算法实现跟踪矫正。本发明展示了如何根据轨迹变化确定跟踪断点，以及如何在跟踪断点处实现跟踪矫正，保证目标跟踪的鲁棒性和准确性。，下面是多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法专利的具体信息内容。
1.多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法，其特征在于，包括下述步骤：
首先，利用跟踪算法提出多跟踪线索引导的运动轨迹，即根据跟踪算法的结果绘制跟踪目标的运动轨迹，分别是跟踪目标的中心的X值、中心的Y值、目标区域的面积值、XSpeed值、YSpeed值；
其次，收集目标跟踪结果的轨迹数据，观察二维坐标轴中产生折线的变化和产生变化时对应帧发生偏差的情况，并与理想目标框产生的目标轨迹进行对比分析得到跟踪断点；
再次，在unity3d编程框架中，根据跟踪结果文本数据绘制视频跟踪结果，并可视化跟踪偏移，当偏移发生时可与matlab建立连接使用串口通信，重新调用跟踪算法实现跟踪矫正以保证目标跟踪的准确性；
该方法具体包括下述步骤：
(1)播放视频并且显式跟踪算法的跟踪结果；
(2)在Matlab环境中得到跟踪算法跟踪结果的结果表，在unity3d中分析结果表中的内容，并且与理想结果进行对比分析；
(3)根据设定的轨迹描述分量，对物体运动轨迹进行分析，并计算与设定的轨迹描述分量相对应存在偏差，将存在较大偏差的帧显式地展示在坐标轴上，并使用一种跟踪框进行标注；如果存在较大偏差后经过一段时间，又能重新跟踪并且与设定的值范围一致，则对该帧在坐标轴上使用另一种跟踪框进行标注，以展示正确跟踪被重新恢复；
(4)重复步骤(1)到步骤(3)分别获取跟踪结果中心的X值、Y值、面积值、XSpeed值、YSpeed值，并将它们与理想目标框的对比绘制在2维坐标轴上；
(5)观察多个帧序列视频，对丢失判断的参数进行分析，得出较好鲁棒性的参数，并应用在实际应用中；
(6)重新播放视频，将(5)中得到的结果应用于视频中，对视频进行结果矫正，unity3d把目标跟踪这一帧正确的位置和大小，发送给matlab对之后的帧序列进行重新跟踪，再把跟踪结果交由unity3d再次显示。
2.根据权利要求1所述多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法，其特征在于，步骤(4)将跟踪结果显示在屏幕坐标系时，需要进行坐标系的映；具体将根据帧数把跟踪结果与理想结果，在二维坐标轴的横向坐标和纵向坐标作出适配，目标中心的X图、Y图、面积图、XSpeed图、YSpeed图的坐标适配计算均使用了同一个适配算法，该适配算法包括下述步骤：
(4-1)计算跟踪结果和理想结果的相关轨迹分量的最大值和最小值，以此设定轨迹绘制时的坐标轴区间；
(4-2)根据公式(1)进行坐标适配，
公式(1)得到t在屏幕上的坐标，其中realLength等于(1)中的最大值减去最小值，length为轴的长度，baseLength为坐标原点距离屏幕原点的距离；
(4-3)绘制跟踪算法得到的不同线索下的物体运动轨迹。
3.根据权利要求2所述多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法，其特征在于，所述步骤(4-3)具体包括下述步骤：
(4-3-1)X方向的跟踪轨迹绘制；把由跟踪算法得到的文本文件中的跟踪结果进行解析，得到的每帧的帧数和每帧X坐标，使用公式(1)得到其在坐标轴上的坐标，并储存在一个列表的二维向量中；
(4-3-2)Y方向的跟踪轨迹绘制；把由跟踪算法得到的文本文件的跟踪结果进行解析，以得到的帧数和Y坐标，使用公式(1)得到其在坐标轴上的坐标，并储存在一个列表的二维向量中；
(4-3-3)XSpeed的跟踪轨迹绘制；把由跟踪算法得到的文本文件中的跟踪结果进行解析，以得到的帧数和对应帧数的X坐标，使用公式:
公式(2)得到该帧的速度值speed，其中t是由自己设定的帧数间隔，再使用公式(1)得到其在坐标轴上的坐标并储存在一个列表的二维向量中；
(4-3-4)YSpeed的跟踪轨迹绘制；把由跟踪算子得到的文本文件的跟踪结果进行解析，以帧数和对应帧数的Y坐标，使用公式:
公式(3)得到该帧的速度值，其中t是由自己设定的帧数间隔，再使用公式(1)得到其在坐标轴上的坐标并储存在一个列表的二维向量中；
(4-3-5)把由跟踪算法跟踪器得到的文本文件的跟踪结果进行解析，以得到的帧数，对应帧数的跟踪框的宽度和高度，使用公式：
Area(i)＝width(i)×height(i)(4)
公式(4)得到该帧的面积值，其中width是该帧跟踪结果的宽度，height是该帧跟踪结果的高度，使用公式(1)得到其在坐标轴上的坐标并储存在一个列表的二维向量中。
4.根据权利要求1所述多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法，其特征在于，步骤(5)中，为更加明确丢失跟踪的帧数和丢失跟踪时将可能发生的情况，需要对跟踪丢失发生的帧数进行标记，更加明确地得知跟踪丢失和跟踪恢复的情况，跟踪丢失和跟踪恢复标记的方法如下：
t(i)＝grouth(i)-myself(i)(5)
其中，grouth为正确跟踪结果，myself为跟踪算子的跟踪结果；
(5-1)当目前状态是正确状态时，|t|＞value差值的绝对值大于偏移阈值时，则该帧跟踪结果存在偏移，记录该帧的坐标值存入二维向量列表中，把状态设定为偏移状态；
(5-2)当目前状态是偏移状态时，|t|＜value差值的绝对值小于偏移阈值时，则视为该帧跟踪结果成功匹配，记录该帧的坐标值存入二维向量的列表中，把状态设定为匹配状态；
其中value是根据文本数值大小设定的阈值。
5.根据权利要求1所述多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法，其特征在于，步骤(6)中，还包括对跟踪异常的判断和矫正，具体方法是：
当跟踪发生偏移时，弹出一个对话框提示你是否在该帧进行重新计算，假如“是”则将会挂起线程作为服务器连接将matlab需要的数据写入socket中，matlab作为客户端得到untiy写入socket中的数据，得到数据后进行处理将处理交由RACF跟踪算子作为跟踪器进行计算，等待matlab计算完数据后处理数据并写入计算机端口中，unity作为服务器再将计算机端口中的数据提取出来经过处理再把结果经过计算显示于屏幕上，如果选择否，则会继续播放视频。
6.根据权利要求1-5中任一项所述多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法，其特征在于，所述跟踪算法为RACF跟踪算法。
多跟踪线索引导的目标运动轨迹提取和分析方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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