聯(lián)合相關(guān)濾波與生成模型的目標(biāo)跟蹤算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 18:35
目標(biāo)跟蹤因其在視頻監(jiān)控、人機(jī)交互、無(wú)人駕駛汽車等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,成為計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)研究課題之一。雖然在過(guò)去的十多年里取得了很大的進(jìn)步,但是由于光照變化、幾何變形、局部遮擋、快速運(yùn)動(dòng)和背景雜波等因素,目標(biāo)跟蹤仍然是一個(gè)棘手的課題。為了解決跟蹤過(guò)程中出現(xiàn)的這些問(wèn)題,本文主要做了以下兩方面的工作:(1)均值偏移算法(Mean Shift,MS)對(duì)部分遮擋有較好的效果,但是目標(biāo)模型僅采用顏色特征,缺乏目標(biāo)空間信息,對(duì)目標(biāo)的描述不充分,易發(fā)生錯(cuò)誤定位。核相關(guān)濾波算法(Kernelized Correlation Filters,KCF)對(duì)遮擋和快速運(yùn)動(dòng)的跟蹤效果不好,但是其循環(huán)矩陣對(duì)目標(biāo)的描述比較充分。在跟蹤過(guò)程中,當(dāng)目標(biāo)尺寸發(fā)生變化時(shí),用固定模板跟蹤目標(biāo)就會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)過(guò)小時(shí)增加背景雜波,而目標(biāo)過(guò)大時(shí)減少目標(biāo)特征的提取。以上兩種算法均使用固定模版來(lái)跟蹤目標(biāo),針對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn),本文提出基于均值偏移與核相關(guān)濾波的尺度自適應(yīng)算法,以解決快速運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)模糊以及尺度變化下的目標(biāo)跟蹤問(wèn)題。(2)在目標(biāo)被部分遮擋或者目標(biāo)旋轉(zhuǎn)的情況下,基于判別濾波器的尺度自適應(yīng)算法(Discriminative Scale ...
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1相關(guān)濾波模型圖??14??
第二草基于均值偏移與核相關(guān)濾波尺度自適應(yīng)目標(biāo)跟蹤算法?聯(lián)合相關(guān)濾波與生成模型的目標(biāo)跟蹤算法研究????(?J?_?*?r??P,?'?"n?ms?(3.5)??/=,?l?h?J??巴氏系數(shù)用來(lái)度量目標(biāo)直方圖與候選直方圖之間的相似性,從而得到使巴氏系??數(shù)最大的候選區(qū)域,該區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域。??m????p[p{y\e]?=?Z?(3.6)??;/=l??具體的流程如圖3-1所示:??(開(kāi)始)??讀入第一幀圖像并給出H標(biāo)??的初始位罝和大小??I??計(jì)算〃?,.V。,窗寬辦??初始化B標(biāo)中心位置V?=?A??*?I??獲取下一幀??^?;?I??計(jì)算????*??????N?初始化目標(biāo)中心位置義?J=>,]??|?〒??V,?-?V||<??N——1??Y???ir??輸出H標(biāo)位置和大小?????Y???t???(結(jié)束〕??圖3-1均值偏移算法流程圖??18??
第二草基于均值偏移與核相關(guān)濾波尺度自適應(yīng)目標(biāo)跟蹤算法?聯(lián)合相關(guān)濾波與生成模型的目標(biāo)跟蹤算法研究??解決這些問(wèn)題,本章提出均值偏移與核相關(guān)濾波的尺度自適應(yīng)算法。對(duì)視頻的每一幀,??本章算法采用的策略是用均值偏移算法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行初步判定獲得目標(biāo)的初始位置,然??后改進(jìn)后的核相關(guān)濾波算法以此位置為輸入進(jìn)行采樣,并根據(jù)尺度策略找出具有最大??響應(yīng)值的尺度框,確定最終的目標(biāo)位置,最后更新算法模型。為了保證算法對(duì)目標(biāo)跟??蹤的速度,本章算法只有一層。其融合模型如下:??全局的生成跟蹤器?局部的判別跟蹤器??訓(xùn)練樣例(RGB圖)??訓(xùn)練樣例(灰度圖)????V.??|?V???1?均值偏移跟蹤?改進(jìn)的核相關(guān)濾波跟蹤<—??更新MS?^?更新KCF??圖3-2算法融合模型??為了方便實(shí)驗(yàn)對(duì)比,本章算法簡(jiǎn)寫(xiě)為MSKCFS。具體跟蹤過(guò)程如算法2所示:??算法2?MSKCFS融合算法??Input:目標(biāo)初始位值,核窗口?A??Output:最終目標(biāo)位置??1:根據(jù)公式(3.3)計(jì)算目標(biāo)模型%??2:初始化目標(biāo)中心位置%??3:?for?/?=?2?;?/?S視頻巾貞數(shù);???+?+??4:讀取下一幀圖像??5:根據(jù)公式(3.5)和公式(3.6)分別計(jì)算候選區(qū)域模型和巴氏系數(shù)p??6:獲得目標(biāo)中心位置=argmax?r?(少),t]}??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于生成式模型的目標(biāo)跟蹤方法綜述[J]. 朱文青,劉艷,卞樂(lè),張子龍. 微處理機(jī). 2017(01)
[2]基于集成多示例學(xué)習(xí)的Mean Shift跟蹤算法[J]. 羅會(huì)蘭,單順勇,孔繁勝. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]基于外觀模型學(xué)習(xí)的視頻目標(biāo)跟蹤方法綜述[J]. 張煥龍,胡士強(qiáng),楊國(guó)勝. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2015(01)
[4]聯(lián)合生成與判別模型的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤[J]. 劉倩,侯建華,牟海軍,趙巍,笪邦友. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]智能視頻監(jiān)控技術(shù)綜述[J]. 李立仁,李少軍,劉忠領(lǐng). 中國(guó)安防. 2009(10)
[6]基于均值漂移算法和粒子濾波算法的目標(biāo)跟蹤[J]. 馬麗,常發(fā)亮,喬誼正. 模式識(shí)別與人工智能. 2006(06)
[7]一種改進(jìn)的基于顏色直方圖的實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤算法[J]. 付永會(huì),張風(fēng)超,張憲民. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2001(03)
碩士論文
[1]基于特征描述和色彩模型的目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 鐘華民.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):2967185
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1相關(guān)濾波模型圖??14??
第二草基于均值偏移與核相關(guān)濾波尺度自適應(yīng)目標(biāo)跟蹤算法?聯(lián)合相關(guān)濾波與生成模型的目標(biāo)跟蹤算法研究????(?J?_?*?r??P,?'?"n?ms?(3.5)??/=,?l?h?J??巴氏系數(shù)用來(lái)度量目標(biāo)直方圖與候選直方圖之間的相似性,從而得到使巴氏系??數(shù)最大的候選區(qū)域,該區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)區(qū)域。??m????p[p{y\e]?=?Z?(3.6)??;/=l??具體的流程如圖3-1所示:??(開(kāi)始)??讀入第一幀圖像并給出H標(biāo)??的初始位罝和大小??I??計(jì)算〃?,.V。,窗寬辦??初始化B標(biāo)中心位置V?=?A??*?I??獲取下一幀??^?;?I??計(jì)算????*??????N?初始化目標(biāo)中心位置義?J=>,]??|?〒??V,?-?V||<??N——1??Y???ir??輸出H標(biāo)位置和大小?????Y???t???(結(jié)束〕??圖3-1均值偏移算法流程圖??18??
第二草基于均值偏移與核相關(guān)濾波尺度自適應(yīng)目標(biāo)跟蹤算法?聯(lián)合相關(guān)濾波與生成模型的目標(biāo)跟蹤算法研究??解決這些問(wèn)題,本章提出均值偏移與核相關(guān)濾波的尺度自適應(yīng)算法。對(duì)視頻的每一幀,??本章算法采用的策略是用均值偏移算法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行初步判定獲得目標(biāo)的初始位置,然??后改進(jìn)后的核相關(guān)濾波算法以此位置為輸入進(jìn)行采樣,并根據(jù)尺度策略找出具有最大??響應(yīng)值的尺度框,確定最終的目標(biāo)位置,最后更新算法模型。為了保證算法對(duì)目標(biāo)跟??蹤的速度,本章算法只有一層。其融合模型如下:??全局的生成跟蹤器?局部的判別跟蹤器??訓(xùn)練樣例(RGB圖)??訓(xùn)練樣例(灰度圖)????V.??|?V???1?均值偏移跟蹤?改進(jìn)的核相關(guān)濾波跟蹤<—??更新MS?^?更新KCF??圖3-2算法融合模型??為了方便實(shí)驗(yàn)對(duì)比,本章算法簡(jiǎn)寫(xiě)為MSKCFS。具體跟蹤過(guò)程如算法2所示:??算法2?MSKCFS融合算法??Input:目標(biāo)初始位值,核窗口?A??Output:最終目標(biāo)位置??1:根據(jù)公式(3.3)計(jì)算目標(biāo)模型%??2:初始化目標(biāo)中心位置%??3:?for?/?=?2?;?/?S視頻巾貞數(shù);???+?+??4:讀取下一幀圖像??5:根據(jù)公式(3.5)和公式(3.6)分別計(jì)算候選區(qū)域模型和巴氏系數(shù)p??6:獲得目標(biāo)中心位置=argmax?r?(少),t]}??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于生成式模型的目標(biāo)跟蹤方法綜述[J]. 朱文青,劉艷,卞樂(lè),張子龍. 微處理機(jī). 2017(01)
[2]基于集成多示例學(xué)習(xí)的Mean Shift跟蹤算法[J]. 羅會(huì)蘭,單順勇,孔繁勝. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]基于外觀模型學(xué)習(xí)的視頻目標(biāo)跟蹤方法綜述[J]. 張煥龍,胡士強(qiáng),楊國(guó)勝. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2015(01)
[4]聯(lián)合生成與判別模型的目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤[J]. 劉倩,侯建華,牟海軍,趙巍,笪邦友. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]智能視頻監(jiān)控技術(shù)綜述[J]. 李立仁,李少軍,劉忠領(lǐng). 中國(guó)安防. 2009(10)
[6]基于均值漂移算法和粒子濾波算法的目標(biāo)跟蹤[J]. 馬麗,常發(fā)亮,喬誼正. 模式識(shí)別與人工智能. 2006(06)
[7]一種改進(jìn)的基于顏色直方圖的實(shí)時(shí)目標(biāo)跟蹤算法[J]. 付永會(huì),張風(fēng)超,張憲民. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2001(03)
碩士論文
[1]基于特征描述和色彩模型的目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 鐘華民.上海交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):2967185
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