【摘要】：目標(biāo)跟蹤作為計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域重要的分支,已在實(shí)際生活的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如智能監(jiān)控、人機(jī)交互、無(wú)人駕駛等。盡管目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展已積累大量?jī)?yōu)秀的成果,但由于跟蹤場(chǎng)景的復(fù)雜性,如目標(biāo)形變、尺度變化、遮擋、運(yùn)動(dòng)模糊等,目前仍沒(méi)有一種算法能良好的適應(yīng)所有跟蹤場(chǎng)景,因此如何提升跟蹤算法對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的魯棒性仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。本文基于目前主流的相關(guān)濾波跟蹤框架,針對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景下目標(biāo)跟蹤面臨的挑戰(zhàn),從特征提取、尺度預(yù)測(cè)、遮擋處理、集成處理四個(gè)角度對(duì)背景感知濾波器算法進(jìn)行改進(jìn)。論文主要工作如下:第一,針對(duì)特征單一和尺度估計(jì)不精確的問(wèn)題,本文分別使用特征融合策略和引入快速尺度濾波器來(lái)提高背景感知濾波器算法的性能。首先,在算法的特征提取階段引入多種互補(bǔ)特征融合為強(qiáng)特征,增強(qiáng)特征對(duì)目標(biāo)的表征性。其次,通過(guò)引入快速尺度濾波器來(lái)對(duì)目標(biāo)尺度進(jìn)行單獨(dú)預(yù)測(cè),提升算法的跟蹤性能。第二,針對(duì)遮擋問(wèn)題,在第一點(diǎn)改進(jìn)算法的基礎(chǔ)上,提出一種基于特征融合與快速尺度濾波的平行跟蹤算法。通過(guò)對(duì)相關(guān)響應(yīng)圖在跟蹤器正常跟蹤情況與目標(biāo)受遮擋的情況下的峰值特點(diǎn)進(jìn)行分析,提出一種響應(yīng)圖質(zhì)量波動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)用于遮擋判斷,并采用平行跟蹤策略用以區(qū)分目標(biāo)遮擋與大幅形變。第三,針對(duì)單一跟蹤器容易漂移和特征利用率低的問(wèn)題,提出一種改進(jìn)的多線索集成跟蹤算法。該算法集成了采用不同特征的多種基礎(chǔ)跟蹤器,用改進(jìn)的綜合魯棒性評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)多個(gè)跟蹤結(jié)果進(jìn)行決策,有效判別出最佳跟蹤結(jié)果,通過(guò)最終結(jié)果的反饋實(shí)現(xiàn)多跟蹤器之間的相互糾錯(cuò)機(jī)制,有效增強(qiáng)算法整體魯棒性。在實(shí)驗(yàn)方面,基于OTB-100基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集對(duì)上述提出的基于背景感知濾波器改進(jìn)的平行跟蹤算法和多線索集成跟蹤算法進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn),并和其它主流算法進(jìn)行了對(duì)比分析,實(shí)驗(yàn)表明了本文所提出改進(jìn)方法的有效性,其改進(jìn)后的算法具備更佳的跟蹤性能。
【圖文】：

圖２－２相關(guān)濾波跟蹤算法框架逡逑在初始化完成后，在第一幀中，，通過(guò)對(duì)以目標(biāo)中心劃定的搜索域（目標(biāo)尺度逡逑

ｆ邐ＰＨ酬逡逑圖２－３邊界效應(yīng)示意圖（左邊為原始樣本，右邊為循環(huán)移位樣本）逡逑２．４．２背景感知濾波器逡逑針上述問(wèn)題問(wèn)題，Ｈ．－Ｋ．邋Ｇａｌｏｏｇａｈｉ等進(jìn)一步對(duì)循環(huán)移位采樣進(jìn)行改進(jìn)（ＢＡＣＦ），逡逑在循環(huán)移位的基礎(chǔ)上通過(guò)結(jié)合一個(gè)掩模矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)樣本移位過(guò)程中對(duì)真實(shí)樣本的逡逑選取，能在更大范圍的圖像上進(jìn)行濾波器的訓(xùn)練，訓(xùn)練樣本數(shù)量與質(zhì)量大幅提升，逡逑相比其他處理邊界效應(yīng)的算法性能優(yōu)越。另外一些處理邊界效應(yīng)的方法，如ＳＲＤＣＦ逡逑使用空域正則化在范圍圖像上懲罰訓(xùn)練過(guò)程中的濾波器邊界像素，但速度較慢，只逡逑有５ＦＰＳ；邋ＣＳＲ－ＤＣＦ中使用顏色掩膜來(lái)選取可靠圖像區(qū)域作為樣本，只有在高分辨率逡逑的彩色圖像上才能發(fā)揮良好效果，使用受限。接下來(lái)將簡(jiǎn)要介紹ＢＡＣＦ算法的原理。逡逑焌ｍ■？遍栙逡逑Ｐ邐Ｐ邐Ｐ邐Ｐ邐Ｐ逡逑ｉｊ邋Ｍ逡逑圖２－４邋ＢＡＣＦ算法原理示意逡逑１４逡逑
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN713;TP391.41

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本文編號(hào)：2619291