运动检测中的目标汇合问题

在运动目标检测过程中，会出现这样一种情况：不同方向的两个目标在某个时刻汇合到同一地点。

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在背景差检测过程中，由于区域太相近，加上形态学膨胀等处理，以至于两个距离相近的车辆位置成为一个连通区域，可能被认定为一个目标，在后续的跟踪过程中，会出现目标跟丢等情形。

这里的跟丢，是指每个目标有固定序号，在汇合后分开，先前的序号会被新的序号更新：即监测系统认定视野出现新的目标，这与现实不符。

本文提出以下方案：

1. 首先判断是否是两个目标汇合情形；
2. 对汇合后形成的区域拆分；
3. 前两个位置分别和两个拆分后区域寻找最佳匹配。

判断是否汇合

关于是否汇合，笔者代码中有实现同一目标匹配的功能。这里暂时不系统介绍，只做单独情况处理的思路分享。

1. 在新到的区域被匹配后，数据暂时不丢弃：Bool数组记录每个新检位置被匹配状态，同时记录前后位置对应序号。
2. 等到后续位置再次匹配到该位置时，该区域为汇合区域可能性就很大了。
3. 接下来，进一步判断区域大小，从而判断是否为待处理的汇合情况，可采取前后尺寸倍数衡量，阈值自己选择设置。

如何拆分？

关于拆分，前后位置长宽判断，可以得知在长和宽哪个方向瞬时增长，直接在那个方向等分，即可完成合并后区域的拆分。
（这里是一个比较粗糙的操作，处理两个体型相当的车辆情形比较合适；对于大小不等的目标，误差还比较大。还需完善）

拆分后匹配

拆分后的两个区域，和先前匹配到的位置，可以采用欧氏距离或者特征匹配，根据场景选择即可。

以下为判断是否区域需要拆分：

bool CPOS::NeedSeparate(cv::Rect inRect_1, cv::Rect inRect_2)
{
	if ((1.6*inRect_1.width<inRect_2.width) ||  (1.6*inRect_1.height < inRect_2.height))
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

以下为拆分部分实现，就是纯粹物理分割：

void CPOS::SeparateRect(cv::Rect &inRect_1, cv::Rect &inRect_2, cv::Rect &outRect_1, cv::Rect &outRect_2)
{
	if (inRect_2.width > 1.6*inRect_1.width)
	{
		outRect_1.x = inRect_2.x;
		outRect_1.y = inRect_2.y;
		outRect_1.width = 0.5*inRect_2.width;
		outRect_1.height = inRect_2.height;
		outRect_2.x = inRect_2.x + 0.5*inRect_2.width;
		outRect_2.y = inRect_2.y;
		outRect_2.width = 0.5*inRect_2.width;
		outRect_2.height = inRect_2.height;
	}
	else if (inRect_2.height > 1.6*inRect_1.height)
	{
		outRect_1.x = inRect_2.x;
		outRect_1.y = inRect_2.y;
		outRect_1.width = inRect_2.width;
		outRect_1.height = 0.5*inRect_2.height;

		outRect_2.x = inRect_2.x;
		outRect_2.y = inRect_2.y + 0.5*inRect_2.height;
		outRect_2.width = inRect_2.width;
		outRect_2.height = 0.5*inRect_2.height;
	}
}

前文讲了合并，本文讲了分割，有点儿意思。