由于該特征描述是基于物體上的 一些局部外觀的興趣點(diǎn)而與影像的大小和旋轉(zhuǎn)無關(guān)，所以這些特征點(diǎn)對(duì)于光線、噪聲、些微 視角改變的容忍度也相當(dāng)高。
[0096] 例如，在本實(shí)施例中，該尺度不變特征描述算法可以采用尺度不變特征轉(zhuǎn)換 (SIFT)算法。然而，需要說明的是，本發(fā)明不限于此，該尺度不變特征描述算法還可以包括： 加速魯棒特征（SURF)算法、和仿射性尺度不變特征變換（ASIFT)算法等。
[0097] 在子步驟3中，在針對(duì)每一個(gè)采樣點(diǎn)獲得一個(gè)特征描述集合之后，可以計(jì)算所述 特征描述集合中多個(gè)特征描述的凝聚程度，所述凝聚程度用于表達(dá)所述目標(biāo)采樣點(diǎn)在所述 尺度空間中的尺度穩(wěn)定性。
[0098] 需要說明的是，這里存在一個(gè)潛在的假設(shè)，即一個(gè)在尺度空間中穩(wěn)定的采樣點(diǎn)的 特征描述應(yīng)該在該尺度變化方面盡可能保持不變，也就是說，其所述特征描述集合中多個(gè) 特征描述的凝聚程度越高，則所述目標(biāo)采樣點(diǎn)在所述尺度空間中的尺度穩(wěn)定性越強(qiáng)。
[0099] 典型地，我們知道，多個(gè)特征描述的凝聚程度可以用方差〇2來表示，該方差〇2越 大，多個(gè)特征描述之間越分散，該方差〇 2越小，多個(gè)特征描述之間越凝聚。
[0100] 進(jìn)一步地，由于可以證明下面的等式（1)是成立的，并且由于這些特征描述兩兩之 間的平均平方距離是可求的，所以可以繼而將平均平方距離石 s作為某一個(gè)采樣點(diǎn)的特 征描述集合的凝聚程度的度量：
[0101] P二等式（1)其中，逆是每?jī)蓚€(gè)特征描述之間的距離平方的均值， η是特征描述的維數(shù)，并且（σ k)2是第k個(gè)特征分量的方差。例如，如果采用SIFT算子，則 n=128〇
[0102] 根據(jù)上述等式（1 )，可以在特征描述集合之中，計(jì)算每?jī)蓚€(gè)特征描述之間的距離平 方，并且對(duì)所得到的所有每?jī)蓚€(gè)特征描述之間的距離平方求均值，從而獲得所述特征描述 集合中每?jī)蓚€(gè)特征描述之間的距離平方的均值D2,并因而，獲得多個(gè)特征描述的凝聚程度。
[0103] 在子步驟4中，在得到多個(gè)特征描述的凝聚程度之后，可以根據(jù)所述凝聚程度來 向所述目標(biāo)采樣點(diǎn)分配尺度穩(wěn)定性權(quán)重，其中所述尺度穩(wěn)定性權(quán)重與所述凝聚程度成正 比。
[0104] 基于上述假設(shè)可知，當(dāng)?shù)仁剑?)中的平均平方距離越大時(shí)，該目標(biāo)采樣點(diǎn)的多個(gè)特 征描述之間越分散，其尺度穩(wěn)定性就越低，相應(yīng)地，這個(gè)位置相應(yīng)的權(quán)值也就應(yīng)該越?。幌?反地，當(dāng)?shù)仁剑?)中的平均平方距離越小時(shí)，該目標(biāo)采樣點(diǎn)的多個(gè)特征描述之間越凝聚，其 尺度穩(wěn)定性就越高，相應(yīng)地，這個(gè)位置相應(yīng)的權(quán)值也就應(yīng)該越大。
[0105] 因此，在獲得平均平方距離之后，可以根據(jù)所述距離平方的均值來向所述目標(biāo)采 樣點(diǎn)分配尺度穩(wěn)定性權(quán)重，其中所述尺度穩(wěn)定性權(quán)重應(yīng)該與所述距離平方的均值成反比。
[0106] 例如，作為某一個(gè)采樣點(diǎn)的特征描述集合的凝聚程度的度量，可以通過這些特征 描述兩兩之間的平均平方距離/尹的倒數(shù)來定義第一種類型的權(quán)重W1 (即，目標(biāo)采樣點(diǎn)的尺 度穩(wěn)定性權(quán)重)。
[0107] 具體地，可以如下面的等式（2)來定義目標(biāo)采樣點(diǎn)的尺度穩(wěn)定性權(quán)重：
[0108] 職& VUf等式（2)其中，W1是目標(biāo)采樣點(diǎn)的尺度穩(wěn)定性權(quán)重。
[0109] 這樣，通過在所形成的尺度空間中，針對(duì)每一個(gè)目標(biāo)采樣點(diǎn)來執(zhí)行上述的子步驟2 到子步驟4,就可以獲得每一個(gè)目標(biāo)采樣點(diǎn)的尺度穩(wěn)定性權(quán)重。
[0110] 此外，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，例如，該特征點(diǎn)在特征空間中的穩(wěn)定性也可以是 所述特征點(diǎn)在三維空間中的穩(wěn)定程度。
[0111] 在針對(duì)該現(xiàn)有方案中的第二個(gè)技術(shù)問題（即，針對(duì)當(dāng)遮擋發(fā)生時(shí)、即使沒有實(shí)踐中 相互配對(duì)的特征點(diǎn)、仍然會(huì)在樣本圖像區(qū)域與目標(biāo)圖像區(qū)域直接實(shí)施特征點(diǎn)匹配處理、從 而導(dǎo)致錯(cuò)誤的匹配結(jié)果的情形）的分析過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，取決于實(shí)際應(yīng)用的不同，在 目標(biāo)圖像區(qū)域中，一些特征點(diǎn)可能會(huì)比另外一些點(diǎn)更不容易受到遮擋，也就是說，它們?cè)谌?維空間中更加穩(wěn)定一些。
[0112] 例如，在通常情況下，因?yàn)殡p目相機(jī)(特別是，監(jiān)控用的雙目相機(jī)）往往被部署在較 高的位置處，并且?guī)в幸粋€(gè)俯視角以向下"俯瞰"，從而監(jiān)控場(chǎng)景，同時(shí)，引起遮擋的障礙物 往往放置在地面上，所以特征點(diǎn)的遮擋更可能發(fā)生在目標(biāo)在三維（3D)世界坐標(biāo)系下的較低 處的部位，也就是說，較低部位處的特征點(diǎn)在三維空間中的穩(wěn)定性更差一些。
[0113] 具體地，通過觀察圖3B可知，對(duì)于處于后方的人而言，位于其領(lǐng)口部分的特征點(diǎn) 顯然比位于其頭部的特征點(diǎn)更加容易受到處于前方的人的遮擋；相反地，位于三維（3D)世 界坐標(biāo)系中靠上部的特征點(diǎn)更加不容易受到遮擋，因而也就在三維空間中更加穩(wěn)定一些。
[0114] 因此，在第二實(shí)施例中，為了刻畫這些特征點(diǎn)在三維空間中的穩(wěn)定性差異，可以對(duì) 每一個(gè)特征點(diǎn)使用一個(gè)空間穩(wěn)定性權(quán)重，所述空間穩(wěn)定性權(quán)重用于表達(dá)所述目標(biāo)采樣點(diǎn)在 三維空間中的穩(wěn)定程度，并且隨著特征點(diǎn)的空間可靠性而變化，以在后續(xù)的識(shí)別過程中不 均等地處理這些不同的特征點(diǎn)。
[0115] 下面，將參考圖4B來描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的計(jì)算目標(biāo)采樣點(diǎn)的空間穩(wěn)定 性權(quán)重的步驟的具體流程示例。
[0116] 圖4B圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的計(jì)算目標(biāo)采樣點(diǎn)的空間穩(wěn)定性權(quán)重的步驟 的具體流程圖。
[0117] 參考圖4B，該計(jì)算目標(biāo)采樣點(diǎn)的空間穩(wěn)定性權(quán)重的步驟具體包括：
[0118] 在步驟S1230中，獲取目標(biāo)圖像區(qū)域的視差圖像。
[0119] 為了對(duì)于目標(biāo)采樣點(diǎn)實(shí)施空間穩(wěn)定性度量，從而獲得每個(gè)采樣點(diǎn)第二種類型的權(quán) 重(即，空間穩(wěn)定性權(quán)重)，可以獲得目標(biāo)圖像區(qū)域的一張視差圖像。
[0120] 同樣地，該視差圖像可以是在上述的步驟SllO中獲得的，也可以是在其他操作中 例如通過諸如雙目相機(jī)之類的圖像捕捉裝置獲得的。
[0121] 在步驟S1240中，根據(jù)視差圖像來計(jì)算目標(biāo)采樣點(diǎn)的實(shí)際高度，以獲得目標(biāo)采樣 點(diǎn)的空間穩(wěn)定性權(quán)重。
[0122] 例如，可以通過所獲得的深度(或視差）圖像(或圖像序列)來計(jì)算目標(biāo)采樣點(diǎn)在3D 世界坐標(biāo)系（WCS)下的坐標(biāo)，并且測(cè)量它們的3D空域可靠性，從而獲得每個(gè)采樣點(diǎn)的第二 種類型的權(quán)重。
[0123] 下面，將參考圖6來描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的對(duì)目標(biāo)采樣點(diǎn)執(zhí)行空間穩(wěn)定性 測(cè)量的步驟的具體操作示例。
[0124] 圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的對(duì)目標(biāo)采樣點(diǎn)執(zhí)行空間穩(wěn)定性測(cè)量的原理 示意圖。
[0125] 在子步驟1中，可以針對(duì)每一個(gè)目標(biāo)采樣點(diǎn)，確定所述目標(biāo)采樣點(diǎn)在所述視差圖 像中的像素高度坐標(biāo)。
[0126] 例如，在給定一張視差圖像之后，可以首先確定目標(biāo)采樣點(diǎn)的像素高度坐標(biāo)，也就 是說，該目標(biāo)采樣點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的高度坐標(biāo)。
[0127] 在子步驟2中，可以根據(jù)所述視差圖像、所述像素高度坐標(biāo)、用于獲得所述目標(biāo)圖 像區(qū)域的圖像捕捉裝置的內(nèi)部參數(shù)來計(jì)算所述目標(biāo)采樣點(diǎn)在三維世界坐標(biāo)系下的世界高 度坐標(biāo)，所述世界高度坐標(biāo)用于表達(dá)所述目標(biāo)采樣點(diǎn)的實(shí)際高度。
[0128] 在確定了像素高度坐標(biāo)之后，利用深度或者視差圖以及攝像機(jī)的內(nèi)參矩陣，可以 計(jì)算采樣點(diǎn)在3D世界坐標(biāo)系（WCS)下的坐標(biāo)，并度量它的三維空間可靠性。這里需要指出， 在本實(shí)施例中，為了減少計(jì)算量，節(jié)約系統(tǒng)資源，可以只計(jì)算三維坐標(biāo)的高度分量（即，圖6 中的"y"分量)，而不考慮寬度和深度分量。
[0129] 也就是說，在相機(jī)和拍攝對(duì)象之間距離已知的情況下，拍攝對(duì)象的實(shí)際物理高度 與在相機(jī)的圖像中的像素高度之間存在一定的換算關(guān)系。相機(jī)和拍攝對(duì)象之間距離由視差 體現(xiàn)。
[0130] 下面，參考圖7A和圖7B來描述如何計(jì)算每個(gè)目標(biāo)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際高度。
[0131] 圖7A圖示了立體相機(jī)設(shè)置的示意圖，并且圖7B圖示了在水平投影圖中計(jì)算目標(biāo) 采樣點(diǎn)高度的示意圖。
[0132] 參考圖7A和圖7B，在給定相機(jī)設(shè)置和視差值d的情況下，對(duì)象距相機(jī)的距離或所 謂的深度Z可以通過如下等式（3)來計(jì)算 ：
[0133]
卩式（3)其中，Z為目標(biāo)采樣點(diǎn)P(X，Y，Z)的深度，d為目標(biāo)采樣 點(diǎn)的視差值，X1和&分別是左圖和右圖中對(duì)應(yīng)目標(biāo)采樣點(diǎn)的水平坐標(biāo)，f是鏡頭長(zhǎng)度，并且 b為基線距離，如圖7A所示。
[0134] 從水平投影圖，即圖7B可知，目標(biāo)采樣值所對(duì)應(yīng)的實(shí)際高度可以通過如下等式 (4)來計(jì)算：
[0135]
?(4)其中，H是目標(biāo)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際高度，Z為目標(biāo)采樣 點(diǎn)P (X，Υ，Ζ)的深度，f是鏡頭長(zhǎng)度，并且h是在視差圖中的像素高度。
[0136] 這樣，通過上面的等式（3)和等式（4)，可以獲得目標(biāo)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的實(shí)際高度分 布情況。
[0137] 在子步驟3中，可以根據(jù)所述世界高度坐標(biāo)來向所述目標(biāo)采樣點(diǎn)分配空間穩(wěn)定性 權(quán)重，其中所述空間穩(wěn)定性權(quán)重與所述世界高度坐標(biāo)成正比。
[0138] 在獲得每一個(gè)目標(biāo)采樣點(diǎn)在3D世界坐標(biāo)系下的高度分量之后，可以得到一個(gè)與 該高度分量負(fù)相關(guān)的第二種類型的權(quán)重W2 (即，目標(biāo)采樣點(diǎn)的空間穩(wěn)定性權(quán)重)，并且將該 空間穩(wěn)定性權(quán)重賦予該目標(biāo)采樣點(diǎn)。
[0139] 具體地，可以如下面的等式（5)來定義目標(biāo)采樣點(diǎn)的空間穩(wěn)定性權(quán)重：
[0140] W2=y/y_等式（5)其中，W2是目標(biāo)采樣點(diǎn)的空間穩(wěn)定性權(quán)重，y是目標(biāo)采樣點(diǎn)所對(duì) 應(yīng)的實(shí)際高度，y_是那個(gè)目標(biāo)(在本實(shí)施例中，該目標(biāo)為人）在3D WCS中的最大高度（即， 人的身高)。也即，y_可能會(huì)依據(jù)對(duì)象的不同而變化。
[0141] 如上所述，這里潛在的假設(shè)是，遮擋更有可能發(fā)生在目標(biāo)體的較低部位，這是因?yàn)?如圖6所示，雙目相機(jī)通常懸掛于高處，并帶有一個(gè)俯視角向下俯視并記錄圖像或圖像序 列，從而監(jiān)控整個(gè)場(chǎng)景，同時(shí)引起遮擋的障礙物通常部署在地面上。
[0142] 這樣，通過在所形成的三維空間中，針對(duì)每一個(gè)目標(biāo)采樣點(diǎn)來執(zhí)行上述的子步驟1 到子步驟3,就可以獲得每一個(gè)目標(biāo)采樣點(diǎn)的空間穩(wěn)定性權(quán)重，也就是說，通過這種方式，目 標(biāo)采樣點(diǎn)的空域可靠性通過高度或高度分布被測(cè)度作為第二種類型的權(quán)重。
[0143] 需要說明的是，盡管上面通過示例描述了特征點(diǎn)的遮擋更容易發(fā)生在目標(biāo)在三維 (3D)世界坐標(biāo)系下的較低處的部位，但是，本發(fā)明不限于此。例如，圖像捕捉裝置也可以被 部署在較低的位置處，并且?guī)в幸粋€(gè)仰視角以向上"仰望"，從而監(jiān)控場(chǎng)景，同時(shí)，引起遮擋 的障礙物也可以吊掛在空中，顯然，這時(shí)，特征點(diǎn)的遮擋更可能發(fā)生在目標(biāo)在三維（3D)世界 坐標(biāo)系下的較高處的部位。同理，圖像捕捉裝置也可以被部署在與人的視野水平的位置處， 并且"平視"地監(jiān)控場(chǎng)景，同時(shí)，引起遮擋的障礙物也可以通過人手握持而懸浮在半空中，顯 然，這時(shí)，特征點(diǎn)的遮擋更可能發(fā)生在目標(biāo)在三維（3D)世界坐標(biāo)系下的中間處的部位。替 換地，除了堅(jiān)直方向中的遮擋之外，取決于圖像捕捉裝置所設(shè)置的位置，特征點(diǎn)的遮擋也可 能更容易發(fā)生在目標(biāo)在三維（3D)世界坐標(biāo)系下水平方向中的某一部分(例如，靠左、靠右、 或中間）處。
[0144] 此外，盡管上面通過目標(biāo)采樣點(diǎn)在尺度空間和三維空間中的穩(wěn)定程度來說明了特 征點(diǎn)的質(zhì)量，但是，本發(fā)明也不限于此。例如，在其他實(shí)施例中，該特性點(diǎn)的質(zhì)量也可以是所 述特征點(diǎn)在亮度空間、色彩空間、分辨率空間等其他維度中的穩(wěn)定程度。替換地，該特性點(diǎn) 的質(zhì)量也可以是所述特征點(diǎn)在多種不同維度的特征空間中的穩(wěn)定性的組合。
[0145] 此外，在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，例如，該特征點(diǎn)在特征空間中的穩(wěn)定性可以是所 述特征點(diǎn)在不同特征空間中的穩(wěn)定程度的組合。
[0146] 因此，在第三實(shí)施例中，為了綜合地刻畫這些特征點(diǎn)在不同特征空間中的穩(wěn)定性 差異，可以對(duì)每一個(gè)特征點(diǎn)使用一個(gè)組合的穩(wěn)定性權(quán)重。
[0147] 下面，將參考圖4C來描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的計(jì)算目標(biāo)采樣點(diǎn)的組合穩(wěn)定 性權(quán)重的步驟的具體流程示例。
[0148] 圖4C圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的計(jì)算目標(biāo)采樣點(diǎn)的組合穩(wěn)定性權(quán)重的步驟 的具體流程圖。
[0149] 參考圖4C，該計(jì)算目標(biāo)采樣