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申请/专利权人：四川省寰宇众恒科技有限公司

摘要：本发明涉及全天候场景的物体跨镜头追踪方法及系统，包括步骤：构建摄像头关系网络，每个摄像头至少对应有一个候选摄像头；单个摄像头检测目标并进行追踪，形成追踪目标列表；获取每一目标出现的时间、位置、外观特征和物体类别形成该目标的时空特征信息；摄像头判定目标的跨境头行为，构建跨境头通知消息，并将跨境头通知消息发送至候选摄像头，候选摄像头对目标进行匹配，实现跨境头追踪。本发明充分利用多个摄像头都可以共同拍摄到同一个区域的特点，进行更加细致的优化，在全天候场景下提高对物体跨境头追踪的准确性。

主权项：1.全天候场景的物体跨镜头追踪方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，构建摄像头关系网络，每个摄像头至少对应有一个候选摄像头；所述步骤1具体包括以下步骤：根据摄像头的实际安装地理位置，在每个摄像头拍摄的画面中划定至少一个跨境头多边形区域；每个跨境头多边形区域对应了该摄像头的候选摄像头；将跨境头多边形区域划分为存在画面重叠区和不存在画面重叠区两种类型；步骤2，单个摄像头检测目标并进行追踪，形成追踪目标列表；获取每一目标出现的时间、位置、外观特征和物体类别形成该目标的时空特征信息；所述步骤2具体包括以下步骤：目标进入一摄像头后，该摄像头基于目标检测算法对目标进行检测，利用单镜头目标追踪算法将检测到的目标形成追踪目标列表，并对目标进行追踪；同时识别目标出现的时间、位置、外观特征向量、物体类别和丢失追踪时长，形成目标的时空特征信息；在追踪目标时，摄像头检测当前帧的目标，将摄像头检测到的目标和追踪目标列表中的目标进行匹配，以确定当前帧中所有目标的ID，匹配依据包括时间、预测位置、外观特征向量以及丢失追踪时长；对于匹配成功的追踪目标列表中的目标，保留其ID并更新该目标在追踪目标列表中记录的时空特征信息，同时将其丢失追踪时长修改为0，并将摄像头检测当前帧中对应的目标赋予该ID；对于摄像头检测当前帧的目标与追踪目标列表匹配失败的，为当前帧检测的目标赋予新的ID，并识别该目标出现的时间、位置和外观特征向量，形成该目标的时空特征信息，并将该目标加入到追踪目标列表中；对于追踪目标列表中在当前帧未被匹配到的目标，增加该目标的丢失追踪时长，如果丢失追踪时长超过设定的最大丢失追踪时长，则从追踪目标列表中删除该目标及其时空特征信息；在当前帧检测到的目标与追踪目标列表中的目标进行匹配时，确定当前帧检测到的任一目标与追踪目标列表中的任一目标之间的连接权重矩阵，连接权重矩阵的大小为追踪目标列表中目标的个数乘以当前帧检测到的目标的个数；连接权重的计算式为： 其中，Wi,j表示假设当前帧中被检测到的第i个目标是追踪目标列表中第j个目标的情况下，它们之间的连接权重；表示当前帧中被检测到的第i个目标和追踪目标列表中第j个目标之间的空间距离；表示当前帧中被检测到的第i个目标如果是追踪目标列表中第j个目标的话，根据当前帧被检测到的第i个目标的时间和追踪目标列表中第j个目标记录的最后一次更新时空特征信息的时间相减后取绝对值，代表丢失追踪时长的估计值；表示当前帧中被检测到的第i个目标和追踪目标列表中第j个目标最新的外观特征向量距离；、、分别为、、的权重常数； 其中，Ai表示当前帧中被检测到的第i个目标的检测框，Aj表示预测的追踪目标列表中第j个目标在当前帧的检测框；v表示宽高比差异函数；s表示面积差异函数；表示宽高比差异权重系数，表示面积差异权重系数；wi、hi分别表示检测框Ai的宽度、高度；wj、hj分别表示检测框Aj的宽度、高度；步骤3，摄像头判定目标的跨境头行为，构建跨境头通知消息，并将跨境头通知消息发送至候选摄像头，候选摄像头对目标进行匹配，实现跨境头追踪；对于摄像头的跨境头多边形区域为不存在画面重叠区的类型时，所述步骤3具体包括以下步骤：当目标从跨境头多边形区域外部跨越边界进入跨境头多边形区域内部的时刻，即上一帧目标中心点在跨境头多边形区域外，而当前帧目标在跨境头多边形区域内的这一时刻，摄像头判定目标此时发生了跨境头行为；摄像头根据目标出现的时间、位置、外观特征向量以及摄像头自身的标识构建跨境头通知消息，并将跨境头通知消息发送至跨境头多边形区域对应的候选摄像头；候选摄像头将接收到跨境头通知消息存放入类型为不存在画面重叠区域的跨境头消息队列中；候选摄像头将当前帧检测到的目标与跨境头消息队列中的目标进行匹配，匹配时的连接权重计算式为： 其中，i代表候选摄像头的跨境头消息队列中第i个目标，j代表候选摄像头中跨越跨境头多边形区域等待被匹配的第j个目标；Wi,j表示目标i与目标j之间的连接权重；表示摄像头发送跨境头通知消息的时间和候选摄像头进行匹配的时间的差值的绝对值；表示目标i与目标j最新的外观特征向量距离；、分别为、的权重常数；如果跨境头匹配成功，则将跨境头消息队列中的目标ID赋予给匹配成功的目标，实现跨境头追踪，并删除该跨境头通知消息；对于摄像头的跨境头多边形区域为存在画面重叠区的类型时，所述步骤3具体包括以下步骤：目标在跨境头多边形区域内部移动时会持续判定为跨境头行为；摄像头根据目标出现的时间、位置、外观特征向量、预测位置、以及摄像头自身的标识构建跨境头通知消息，并将跨境头通知消息发送至跨境头多边形区域对应的候选摄像头；候选摄像头将接收到跨境头通知消息存放入类型为存在画面重叠区域的跨境头消息队列中；候选摄像头将当前帧检测到的目标与跨境头消息队列中的目标进行匹配，匹配时的连接权重计算式为： 其中，i代表候选摄像头的跨境头消息队列中第i个目标，j代表候选摄像头中跨越跨境头多边形区域等待被匹配的第j个目标；Wi,j表示目标i与目标j之间的连接权重；表示摄像头发送跨境头通知消息的时间和候选摄像头进行匹配的时间的差值的绝对值；表示候选摄像头的跨境头消息队列中第i个目标与候选摄像头中跨越跨境头多边形区域等待被匹配的第j个目标的空间距离；表示目标i与目标j最新的外观特征向量距离；、、分别为、、的权重常数；如果跨境头匹配成功，则将跨境头消息队列中的目标ID赋予给匹配成功的目标，实现跨境头追踪，并删除该跨境头通知消息。

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