专利汇可以提供一种基于抽帧检测的随机多目标自动检测跟踪方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于抽 帧 检测的随机多目标自动检测 跟踪 方法,属于数字 图像处理 领域与 机器学习 领域,具体涉及将目标检测与目标跟踪方法相结合的随机多目标自动检测跟踪方法。本发明将目标检测与目标跟踪融合到同一个系统中,兼顾了检测与跟踪的优势。利用所提出的初始帧查找法可以检测所有目标在视频序列中是何时出现的,从而能够自动检测到视频序列中任意帧出现的不同类别的目标并加以跟踪。利用更新器,考虑当前检测与跟踪的状态,可以对目标状态加以更新,做到及时纠错。,下面是一种基于抽帧检测的随机多目标自动检测跟踪方法专利的具体信息内容。
1.一种基于抽帧检测的随机多目标自动检测跟踪方法,该方法包括:
步骤1:将视频平均分为n段,再每段中随机抽样一帧,得到抽样帧序列f1,f2,…,fk,…,fn;
步骤2:对每个抽样帧,利用预训练的目标检测神经网络模型进行目标检测,记录每个抽样帧中经检测得到的每个目标的位置和类别,统计每帧的目标集合
步骤3:从第一个抽样帧开始,分析当前帧fk与前一抽样帧fk-1的目标集合 若在该帧有新目标出现,则利用初始帧查找法在该帧与前一个抽样帧之间寻找新目标出现的第一帧;按照此流程,依次在视频序列中找到所有目标出现的第一帧并记录;
步骤4:从已进行目标检测的第一帧开始,对当前帧中所有已检测到的目标初始化一个跟踪器,利用这些跟踪器跟踪这些目标直到下一个已进行目标检测的图像帧;将跟踪器的跟踪结果与该帧的目标检测结果输入更新器,输出当前帧所有目标的状态,再次初始化跟踪器继续跟踪;按照此流程直至视频的最后一帧,完成整个视频序列的跟踪。
2.如权利要求1所述的一种基于抽帧检测的随机多目标自动检测跟踪方法,其特征在于步骤2所述的预训练的目标检测神经网络模型建立过程如下:
步骤2.1:收集大量包含要跟踪的目标的图像,对图像中的所有目标进行标注,制作成数据集,数据集分为训练集,验证集和测试集;
步骤2.2:选择对所选目标进行检测的目标检测神经网络结构,将制作好的训练集和验证集输入网络进行训练;
步骤2.3:用测试集对训练好的网络进行测试,最终得到检测准确率符合要求的目标检测网络,用于后续跟踪前的检测。
3.如权利要求1所述的一种基于抽帧检测的随机多目标自动检测跟踪方法,其特征在于步骤3所述的分析fk帧与fk+1帧之间是否有新目标出现的方法为:
假设经检测获得的第fk,fk+1帧的所有目标集合为
其中每个集合内部元素的顺序按照每个目标的坐标排序;对
于当前帧fk+1中的每一个元素qj,在前一帧集合 中寻找是否有与其对应的元素pi,若不存在则目标qj为新增目标。
4.如权利要求1所述的一种基于抽帧检测的随机多目标自动检测跟踪方法,其特征在于步骤3所述的初始帧查找法具体方法为:
设第fk帧中进行目标检测后获得的目标集合为 第fk+1帧中
进行目标检测后获得的目标集合为 设fk+1帧相比fk帧新增了
目标qn,此时需要查找qn出现的第一帧fm;取fk与fk+1的中值,即取fa=(fk+fk+1)/2帧,对该帧利用目标检测网络进行检测;若得到的目标集合为 与前述方法
相同,寻找 中是否存在与目标qn对应的元素;若存在说明要寻找的帧fk
假设当前第k帧已在前述步骤中进行了目标检测且检测得到的目标集合为
所有跟踪器在当前帧的跟踪结果集合为 对
于 中每一个元素di,在 中寻找与其对应的元素tj,若不存在这样的元素直接将di加入结果集合Tr。设tj是与di对应的元素,其相似距离为s,则根据以下公式计算其选择系数b;
b=con(tj)×r-con(di)×(1-r)
其中,con()为该目标检测/跟踪时的置信度,r为设定的系数,表示检测与跟踪的结果哪个接受度更高,r∈(0,1);
如果b>0,说明此时跟踪结果的可信度更高,更新结果为
如果b<0,说明此时检测结果的可信度更高,更新结果为
最终将更新结果r加入集合Tr,按照该方式更新直到遍历集合 完成当前帧所有目标状态的更新。
6.如权利要求1所述的一种基于抽帧检测的随机多目标自动检测跟踪方法,其特征在于所述对于当前帧fk+1中的每一个元素qj,在前一帧集合 中寻找是否有与其对应的元素pi的方法为:
设当前帧fk+1中的某一个元素qj为a,在前一帧集合 为T;既对于元素a,在集合T中寻找是否有其对应元素的方法为:
假设集合T={t1,t2,…,ti,…,tm},对于集合中的元素ti,根据检测结果得到其对应图像内坐标为 而元素a对应的目标坐标为(xa,ya),则a与ti的相似距离定义为:
其中,label()为该目标所属的类别;最终结果s越小,则两个元素越相似;如果在集合T中存在元素ti使得s(ti)
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