本文關(guān)鍵詞：基于TLD的目標(biāo)跟蹤改進(jìn)算法研究　出處：《中北大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 目標(biāo)跟蹤 TLD 多新息Kalman濾波 多攝像頭跟蹤

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能的快速發(fā)展,機(jī)器視覺在監(jiān)控安防、身份認(rèn)證、醫(yī)學(xué)診斷、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。圖像作為人類獲取知識(shí)的重要來源包含了豐富的信息,因此機(jī)器視覺發(fā)展的最終目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)理解圖像中的客觀環(huán)境,代替人工來做出決策或進(jìn)一步的上層處理。目標(biāo)跟蹤作為機(jī)器視覺的一個(gè)研究方向,引起了廣泛的關(guān)注。本文首先將跟蹤算法的處理流程分為四個(gè)步驟:特征提取、運(yùn)動(dòng)模型、觀測(cè)模型、模型更新,文章介紹了各個(gè)步驟中常用的算法,之后重點(diǎn)研究了Tracking-Learning-Detection(TLD)跟蹤算法,TLD跟蹤算法是一個(gè)單目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間跟蹤算法,它解決了目標(biāo)在跟蹤視野中消失后又重新出現(xiàn)時(shí)的目標(biāo)捕獲問題,算法自2011年提出后引起了極大的關(guān)注,眾多國內(nèi)外研究者提出了相應(yīng)的改進(jìn)策略。通過對(duì)TLD跟蹤算法的深入了解,本文詳細(xì)介紹了算法中的跟蹤模塊、檢測(cè)模塊、學(xué)習(xí)模塊。通過分析Kalman濾波算法的局限性,文章引入了多新息理論。將多新息Kalman濾波算法(MIKF)引入TLD跟蹤算法中,提出了結(jié)合多新息Kalman濾波的TLD改進(jìn)算法(TLD_MIKF)。其次,TLD作為單目標(biāo)單攝像頭的跟蹤算法其跟蹤視野有較大的局限性,文章提出了基于TLD的多攝像頭跟蹤算法。改進(jìn)算法提高了原始TLD算法的魯棒性并且實(shí)現(xiàn)了多攝像頭環(huán)境下對(duì)目標(biāo)的連續(xù)跟蹤。文章具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)TLD跟蹤算法中對(duì)目標(biāo)被遮擋后跟蹤失敗以及跟蹤精度不高的問題,本文結(jié)合多新息Kalman濾波算法提出了基于多新息Kalman濾波的TLD改進(jìn)算法,改進(jìn)算法對(duì)跟蹤目標(biāo)的所在位置建模,將TLD跟蹤算法的結(jié)果作為系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的觀測(cè)值,結(jié)合多新息Kalman濾波算法的預(yù)測(cè)值,優(yōu)化檢測(cè)結(jié)果,作為當(dāng)前幀目標(biāo)的跟蹤位置。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)原始TLD算法與加入多新息Kalman濾波的TLD改進(jìn)算法進(jìn)行了比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的算法較原始TLD算法具有更高的跟蹤精度,而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)跟蹤目標(biāo)被遮擋后的位置預(yù)測(cè)。(2)針對(duì)TLD算法只能在單視頻輸入的圖像中跟蹤目標(biāo)的局限性,文章引入了公告版的概念,將跟蹤目標(biāo)的位置、模板等信息在全局的跟蹤系統(tǒng)中實(shí)時(shí)公告,并結(jié)合Kalman濾波算法預(yù)測(cè)目標(biāo)在多攝像頭環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)方向,提出了基于TLD的多攝像頭跟蹤算法。該算法將分布式布局的攝像頭抽象為無向圖并且在算法運(yùn)行之前人工確定其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將跟蹤過程的實(shí)時(shí)信息發(fā)布在中心服務(wù)器維護(hù)的公告版中,并動(dòng)態(tài)更新,使用Kalman濾波算法處理遮擋以及實(shí)現(xiàn)對(duì)跟蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向的預(yù)測(cè)。該算法實(shí)現(xiàn)了在多攝像頭環(huán)境中跟蹤單個(gè)目標(biāo),并記錄目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。(3)本文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)改進(jìn)算法的有效性驗(yàn)證后,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于TLD的多攝像頭單目標(biāo)跟蹤系統(tǒng),系統(tǒng)可以通過攝像頭接入或讀取視頻文件這兩種方式實(shí)現(xiàn)兩個(gè)通道的視頻輸入,可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)在單攝像頭以及雙攝像頭環(huán)境下的跟蹤,并且可以選擇目標(biāo)的檢索區(qū)域,如按車道跟蹤目標(biāo)車輛。
[Abstract]:With the rapid development of computer technology and artificial intelligence , the machine vision has wide application in the fields of monitoring security , identity authentication , medical diagnosis and industrial detection . ( 2 ) Aiming at the limitation of tracking target in single - video input image , the paper introduces the concept of bulletin board , real - time announcement of tracking target location , template and other information in global tracking system .

【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：1404505