一种基于时空处理块的连续小波变换目标跟踪方法

摘要

一种基于时空处理块的连续小波变换目标跟踪方法，它有四大步骤：步骤一、获得时空三维处理块B_t和时空连续小波函数步骤二、采用Morlet小波作为小波基函数，通过函数变换得到用于对处理块B_t进行时空连续小波变换的时空三维小波函数步骤三、根据处理块B_t的第Z_f+1帧图像窗与图像序列S的第t-1帧图像的对应关系，得到运动目标在处理块B_t的第Z_f+1帧图像窗中的运动参数步骤四：根据处理块B_t的第Z_f+1帧图像窗与图像序列S的第t-1帧图像的对应关系，以及处理块B_t的第Z_f+2帧图像窗与图像序列S的第t帧图像的对应关系，得到运动目标在图像序列S的第t帧图像中的运动参数本发明构思科学合理，程序简约，在机器视觉与模式识别技术领域内具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

主权项

一种基于时空处理块的连续小波变换目标跟踪方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：读入待处理图像序列S中前Z帧图像作为图像序列S₀，将图像序列S₀的初始帧图像复制Z_f次并补充到S₀前面构成初始过渡图像序列S₁；设定待处理图像序列S中的帧数为t，判断待处理图像序列S是否有第t‑1+Z帧图像存在即预先获得的图像序列、输入即实时拍摄的图像序列，根据判断结果，采用两种方式由前一过渡图像序列S_t‑1构造过渡图像序列S_t；根据运动目标在待处理图像序列S的第t‑1帧图像中的运动参数构造针对待处理图像序列S中第t帧图像的时空三维处理块B_t，假设目标的初始运动参数已知；步骤二：采用Morlet小波作为小波基函数，通过函数变换得到用于对处理块B_t进行时空连续小波变换的时空三维小波函数$y_w(\overrightarrow{\xi },t)=a^{-\frac{3}{2}}y(a^{-1}{c}^{-\frac{1}{3}}{r}^{-\theta }(\overrightarrow{\xi }-\overrightarrow{b}),a^{-1}{c}^{\frac{2}{3}}(t-\tau )),$简写为式中各符号含义如下：为空间坐标，t为时间坐标，a为尺度参数，c为速率参数，θ为方向参数且$r^{-\theta }=\left[\begin{array}{cc}\cos \theta & \sin \theta \\ -\sin \theta & \cos \theta \end{array}\right],$$\overrightarrow{b}=(b_x,b_y)$为位移参数，τ为时移参数；步骤三：根据处理块B_t的第Z_f+1帧图像窗与待处理图像序列S的第t‑1帧图像的对应关系，得到运动目标在处理块B_t的第Z_f+1帧图像窗中的运动参数$w_t^{Z_f+1}=(x^{Z_f+1},y^{Z_f+1},c_t^{Z_f+1},{\theta }_t^{Z_f+1},a_t^{Z_f+1});$对处理块B_t进行时空连续小波变换，估计运动目标在处理块第Z_f+2帧图像窗中的运动参数；式中各符号含义如下：表示在该帧图像窗中目标的纵坐标，表示在该帧图像窗中目标的横坐标，表示在该帧图像窗中目标运动的速率，表示在该帧图像窗中目标运动的方向，表征在该帧图像窗中目标相对图像窗的运动尺度；步骤四：根据处理块B_t的第Z_f+1帧图像窗与待处理图像序列S的第t‑1帧图像的对应关系，以及处理块B_t的第Z_f+2帧图像窗与待处理图像序列S的第t帧图像的对应关系，得到运动目标在待处理图像序列S的第t帧图像中的运动参数判断待处理图像序列S是否已读取完，根据判断结果，决定跟踪过程是否结束；式中各符号含义如下：表示在该帧图像中目标的纵坐标，表示在该帧图像中目标的横坐标，表示在该帧图像中目标运动的速率，表示在该帧图像中目标运动的方向，表征在该帧图像中目标相对于处理块B_t的第Z_f+2帧图像窗的运动尺度。