(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210628250.4 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街 29号 (72)发明人 柳稼航　沈鑫怡　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 王安琪 (51)Int.Cl. G06V 20/40(2022.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 一种基于核相关滤波器的抗遮挡追 踪方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于核相关滤波器的抗 遮挡追踪方法， 基于相关滤波的抗遮挡方法为最 大响应峰值Fmax和平均峰值相关能量均大于设定 阈值时， 直接对目标进行定位追踪， 并在下一帧 更新滤波器的模 型， 若两者之一未满足阈值条件 时， 判定为半遮挡状态暂停模板更新； 若两者均 为达到阈值条件判定追踪失败， 对目标进行重定 位。 本发明能够有效提升传统相关滤波算法中被 遮挡时目标的追 踪效果。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115035444 A 2022.09.09 CN 115035444 A 1.一种基于核相关滤波器的抗遮挡追踪方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1、 KCF追踪器相关参数初始化， 对目标 窗口特征进行提取， 通过循环矩阵密集采样 生成正负 样本训练分类 器， 转化到频域中进行训练更新； 步骤2、 计算相关滤波的最大响应值Fmax和平均峰值相关能量APCE， 与所设定的阈值进 行比较， 从而确定当前帧是否发生遮挡； 步骤3、 根据这两个置信度指标进行跟踪结果的判断， 如果两个置信度指标都满足阈值 条件则继续更新滤波器的模型； 如果两个置信度均不满足阈值条件判定为不可信， 则转到 步骤4对目标进行重 定位； 步骤4、 当判定跟踪失败的时候采用粒子滤波重检测策略对目标重新进行定位， 分别计 算每个粒子对应的响应值， 选择响应值最大 的粒子作为新的目标区域， 对相关滤波器进行 更新。 2.如权利要求1所述的基于核相关滤波器的抗遮挡追踪方法， 其特征在于， 步骤1中， 转 化到频域中进行训练更新过程数 学描述为： 其中， (xi， yi)是一个训练样本和回归目标对应的序列， λ是正则化参数， 用于防止过度 拟合， w是训练权 重。 3.如权利要求1所述的基于核相关滤波器的抗遮挡追踪方法， 其特征在于， 步骤1中， 对 目标窗口特 征进行提取 具体包括如下步骤： (1)根据给定的目标框， 初始化汉宁窗找到合 适的检测区域的大小； (2)提取Hog特 征， 进行归一 化和PCA降维； (3)提取Lab特 征， 并将结果与Hog特 征进行连接； (4)对所有特 征根据cel l的位置进行加权 。 4.如权利要求1所述的基于核相关滤波器的抗遮挡追踪方法， 其特征在于， 步骤2中， 计 算相关滤波的最大响应值的操作具体包括如下步骤： (1)获取图像帧中目标框的实际位置， 对特 征进行提取； (2)对提取到的特 征在频域中进行 卷积操作； (3)通过IF FT转化到时域中得到目标的响应图。 5.如权利要求1所述的基于核相关滤波器的抗遮挡追踪方法， 其特征在于， 步骤2中， 响 应图的最高点反映跟踪结果的置信度， 最大响应值所在的位置 选定为新一帧所在的目标： Fmax＝maxF(s， y； w) 其中， s表示上一帧目标图像块的位置， y是目标位置， w是分类器的参数， F是判断(s， y) 为目标的可能性 函数， Fmax越大， 跟踪精度越高； 平均峰值相关能量APC E可以反应响应图的尖锐程度和波动程度， 计算公式为： 其中： Fmax、 Fmin和Fw， h表示F(s， y； w)的最大值、 最小值和第w行第h列元 素。 6.如权利要求1所述的基于核相关滤波器的抗遮挡追踪方法， 其特征在于， 步骤3 中， 根权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115035444 A 2据这两个置信度指标进行跟踪 结果的判断， 如果两个置信度指标都满足 阈值条件则继续更 新滤波器的模型， 当两个置信度有一项指标不满足条件时， 表明此时存在 遮挡， 保存当前滤 波器的模板， 将学习率置为0停止当前 滤波器参数的更新； 滤波器的更新模型为： 其中： t是当前帧的序号， η是学习率， 是预测位置的目标表观模型， 是训练得到的滤 波器参数。 7.如权利要求1所述的基于核相关滤波器的抗遮挡追踪方法， 其特征在于， 步骤4中， 当 判定目标追踪失败后， 采用粒子滤波重检测对目标进 行重定位， 通过粒子滤波生成的N个粒 子 对应N个相 关滤波器中搜索窗等大的图像块， 通过提取图像块中的特征信息转化到频 域中计算相关滤波器的响应值， 通过响应值估计出目标的最佳状态， 最后检测出目标的位 置信息， 定义每 个粒子的对应的响应值 为： 其中， 表示第t时刻第i个粒子 对应的观测值， x和α 分别代表相关滤波器的外观模型 和系数， 是第t时刻第i个粒子 通过相关滤波器得到的响应， φ为核函数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115035444 A 3