一种基于SIFT特征的自适应滤波目标跟踪算法

针对目标跟踪过程中目标尺度伸缩和姿态形状的变化引起的目标丢失,以及使用单个模型跟踪机动目标不够理想,提出一种基于SIFT特征的自适应滤波目标跟踪算法.仿真结果表明,该算法在目标机动时,跟踪性能远优于其它特征匹配算法和多模型算法,而且计算量小,能保证跟踪的实时性.     

目标跟踪中目标匹配的特征融合算法研究

基于特征融合的目标跟踪中,目标的特征由于某些干扰导致准确度较低。基于贝叶斯框架的特征融合算法进行目标跟踪时,不能达到最佳的跟踪效果。为了更好地融合目标的不同特征来实现不同场景的视频中的目标匹配,提出了一种新的特征融合算法。该算法在特征融合过程中引入特征匹配的置信水平信息作为正确目标选择的依据,然后采用不同于粒子滤波的迭代算法确定匹配的正确目标。实验结果表明,对于参与融合的特征之间有相对高的性能和特征间差异性较大的情况,新的融合算法比基于贝叶斯框架的融合算法在大部分情况下具备更高的匹配准确性。     

基于局部特征匹配的目标跟踪研究

针对目标跟踪中的特征提取和匹配问题进行分析,提出了一种基于局部特征匹配的目标跟踪方法,该算法基于Shape Context进行特征提取。首先,对现有特征提取算法进行简单介绍,并详细介绍Shape Context的基本思想,基于此提出基于局部特征的跟踪算法。其次,详细阐述了目标跟踪算法：采用目标点的χ2-test直方图距...     

基于Kalman滤波原理的运动目标跟踪

应用Kalman滤波原理,对运动目标进行跟踪,缩小目标的搜索范围,实现快速实时跟踪,使跟踪更为准确.理论分析和实验结果表明,该算法与常规的模板匹配法、直方图模板匹配法等算法相比,有效地提高了目标跟踪的速度及跟踪的准确性.该算法对运动目标进行跟踪,运行速度可提高三倍.     

基于多尺度特征提取的Kalman滤波跟踪

针对波动性较大目标跟踪,传统Kalman滤波算法鲁棒性和实时性不足,提出一种基于多尺度特征提取的Kalman跟踪算法.前帧目标区域特征点匹配出后续帧目标区域特征点,并以后者特征点为中心,建立搜索区域,避免了遍历整幅后续帧图像,快速地为Kalman滤波方程状态后验值提供了稳定的观测信号和观测残差.实验证明,这种作为约束条...     

基于Mean-shift的多目标跟踪算法的设计

针对视频序列中目标的跟踪问题,提出了一种基于模版匹配的多目标跟踪算法.该算法提取目标模版灰度分布特征,并在目标匹配过程中采用Bhattacharyya系数在图像中寻找相似性最高的区域.仿真结果表明,用该算法进行多目标跟踪时,跟踪性能远优于其它特征匹配算法和多模型算法,而且计算量小,能保证跟踪的实时性.     

二值特征匹配跟踪算法的快速性和鲁棒性比较

针对目标跟踪实时性和鲁棒性问题,提出了基于二值特征匹配的目标跟踪算法。将二值特征匹配算法应用于目标跟踪过程中,对特征匹配算法的实时性进行比较,并在目标被遮挡的情况下对算法的鲁棒性进行测试。实验结果表明,基于二值特征匹配的目标跟踪算法比SIFT(Scale Invariant Feature Transform)和SURF(Speeded Up Robust Feature)快将近3~4倍,而BRISK(Binary Robust Invariant Scalable Keypoint)对目标遮挡问题的鲁棒性最好。     

基于图像处理技术的目标跟踪研究

基于视频的交通信息采集目前已成为计算机视觉领域新兴的研究方向,准确的运动目标跟踪是其关键技术并为智能交通系统奠定基础。详细介绍了几种常用的目标跟踪算法,并对目前算法相对成熟、匹配效果较好的Hausdorff算法深入研究,随后针对其计算量大的问题,采取了一种新策略,即Hausdorff算法与Kalman滤波器对目标运动进行预测估计相结合的方法进行运动目标的跟踪。     

基于多特征建模的粒子滤波红外目标跟踪算法

提出一种基于多特征融合进行建模的粒子滤波红外目标跟踪算法.提取红外图像的灰度特征和边缘特征,将灰度直方图以及边缘直方图结合起来进行目标建模.选取的2个特征具有很强的互补性,有效地克服了使用单一特征建立目标跟踪模型时无法避免的一些缺点.分析和实验表明,该算法对于目标的各种复杂运动状态均能稳健、有效地跟踪,具有较好的实时性和准确性.     

基于序列蒙特卡罗滤波的车辆跟踪算法研究

针对非线性目标跟踪中模型或函数近似等最优估计缺陷问题,提出了基于帧间预测和特征匹配的序列蒙特卡罗滤波跟踪算法。算法中采用在HSV色彩下的空间加权直方图描述跟踪车辆的状态特征,通过简单的随机漂移模型实现估测样本的帧间传递,利用估测样本与期望目标间的相似度量完成样本权重赋值运算,最终利用加权样本值估计实现待测目标的后验状态。实验结果表明,基于序列蒙特卡罗滤波的车辆跟踪算法计算简单有效,能够在复杂环境下实时、准确跟踪道路上无规律、非线性运动的车辆,并能够有效适应车辆部分遮挡和短时丢失等情况。     

基于改进协作目标外观模型的在线视觉跟踪

在不受限制的复杂环境中在线跟踪任意类型的感兴趣目标仍是一项极具挑战的难题.本文在无模型跟踪框架基础上提出一种基于改进协作目标外观模型的在线视觉跟踪方法,解决了大多数协作模型类跟踪算法在学习阶段无法有效选择正、负样本的问题.该方法根据人类视觉感知准则将目标边缘信息视为最具区分度的目标特征,提出边缘判别模型并结合动态模型和检测模块建立二级似然匹配空间,为生成模型的似然匹配去除了背景干扰;采用分块策略建立目标生成模型,为模型引入空间结构信息;利用Mean-Shift计算各子块的最终位置和匹配系数,并根据子块匹配系数为遮挡处理和模型更新提供依据.在公开视频序列上同几种流行视觉跟踪算法的对比实验结果证明了本文算法的有效性和优越性.     

A new head pose tracking method based on stereo visual SLAM

Real-time and reliable head pose tracking is the basis of human–computer interaction and face analysis applications. Aiming at the problems of accuracy and real time performance in current tracking method, a new head pose tracking method based on stereo visual SLAM is proposed in this paper. The sparse head map is constructed based on ORB feature points extraction and stereo matching, then the 3D-2D matching relations between 3D mappoints and 2D feature points are obtained by projection matching. Finally, the camera pose solved by the Bundle Adjustment is converted to head pose, which realizes the tracking of head pose. The experimental results show that this method can obtain high precise head pose. The mean errors of three Euler angles are all less than 1°. Therefore, the proposed head pose tracking method can track and estimate precise head pose in real time under smooth background.     

分层结构直方图及其应用

针对传统直方图特征存在的特征分辨能力不强的问题,提出了一种图像分层结构直方图.该特征首先将图像按照亮度幅值的大小进行分层,然后根据预先设计的结构图元对所有的分层图进行基于结构图元的直方图统计,最后将所得的直方图进行集成得到最终的分层结构直方图.以图像匹配与视觉跟踪为例,对分层结构直方图的应用进行了大量的仿真实验,结果表明该特征较参考特征具有更强的特征分辨性能和局部描述能力.利用分层结构直方图进行图像匹配得到的相似性度量图单峰特性更加明显,能够显著降低视觉跟踪算法的跟踪误差.     

线结构光视觉传感器二维机器人焊缝跟踪系统

提出了一种基于线结构光视觉传感器示教及纠偏的二维机器人焊缝跟踪方法。利用简单快速的系统标定,视觉传感器分别对焊缝上示教特征点和实际特征点坐标进行测量记录,同时采用模板匹配进行图像处理,测出它们之间的偏差,ABB机器人根据得到的偏差实时调整焊枪位置,从而实现自动跟踪。利用线结构光视觉传感器和ABB机器人设计了实验系统,对所提的方法进行了验证。     

基于主成分分析的图像匹配方法研究

景像匹配和相关跟踪系统中,由于所面临的都是变化的场景,实时获取的图像与预存的基准图之间存在差异。传统的基于图像空间的匹配方法不能很好地克服这些差异给图像匹配定位带来的影响,使得完全按图像灰度特征的相关匹配应用受到限制。文中将主成分分析方法引入了图像匹配和相关跟踪过程中,提出一种能抗御一定图像畸变的基于主成分分析的图像匹配算法,并应用该方法进行了初步实验,证明该算法具有较高的匹配跟踪鲁棒性。     

融合L2范数最小化和压缩Haar-like特征匹配的快速目标跟踪

在贝叶斯推理框架下,基于PCA子空间和L2范数最小化的目标跟踪算法能较好地处理视频场景中多种复杂的外观变化,但在目标出现旋转或姿态变化时易发生跟踪漂移现象。针对这一问题,该文提出一种融合L2范数最小化和压缩Haar-like特征匹配的快速视觉跟踪方法。该方法通过去除规模庞大的方块模板集和简化观测似然度函数降低计算的复杂度;而压缩Haar-like特征匹配技术则增强了算法对目标姿态变化及旋转的鲁棒性。实验结果表明:与目前流行的跟踪方法相比,该方法对严重遮挡、光照突变、快速运动、姿态变化和旋转等干扰均具有较强的鲁棒性,且在多个测试视频上可以达到29帧/s的速度,能满足快速视频跟踪要求。     

基于相似度优化的混合式视觉跟踪方法

针对复杂环境下视频目标跟踪问题,提出一种基于相似度优化的混合式视觉跟踪方法。首先,采用局部余弦相似性度量目标和候选模板的相似性,有效抑制因遮挡、光照突变等情况引起的脉冲噪声,提升模板匹配精确度;其次,基于目标函数的二次规划方法推导了局部目标的判别权重,有效提升了算法对目标和背景的判别能力;最后,在系统更新过程中引入模板的判别式更新,有效改善了模型漂移问题。实验结果表明,本文方法较好地改善了复杂挑战性背景下的跟踪鲁棒性和精确度。     

基于旋转不变直方图的快速匹配穷搜索

 针对视觉跟踪中旋转目标的快速鲁棒跟踪问题,提出了一种基于旋转不变直方图的快速匹配穷搜索算法.文章首先对现有的直方图匹配算法进行了简单回顾,然后在分析目标旋转导致矩形模板失效原因的基础上,提出了旋转不变直方图的概念,并通过基于双圆定位的旋转不变直方图对目标进行了准确的定位和旋转校正.旋转不变直方图利用圆的旋转不变特性和分布式直方图的算法复杂度优势,实现对目标模板的全局最优穷搜索,利用双圆圆心的相对位置关系,实现对矩形模板的旋转校正.最后对一系列视频序列进行了跟踪实验,结果表明该算法能够实现对任意角度旋转目标的鲁棒跟踪,且算法复杂度较低.     

An improved augmented reality system based on AndAR

AndAR is a project applied to develop Mobile Augmented Reality (MAR) applications on the android platform. The existing registration technologies of AndAR are still base on markers assume that all frames from all videos contain the target objects. With the need of practical application, the registration based on natural features is more popular, but the major limitation of the registration is that many of them are based on low-level visual features. This paper improves AndAR by introducing the planar natural features. The key of registration based on planar natural features is to get the homography matrix which can be calculated with more than 4 pairs of matching feature points, so a 3D registration method based on ORB and optical flow is proposed in this paper. ORB is used for feature point matching and RANSAC is used to choose good matches, called inliers, from all the matches. When the ratio of inliers is more than 50% in some video frame, inliers tracking based on optical flow is used to calculate the homography matrix in the latter frames and when the number of inliers successfully tracked is less than 4, then it goes back to ORB feature point matching again. The result shows that the improved AndAR can augment not only reality based on markers but also reality based on planar natural features in near real time and the hybrid approach can not only improve speed but also extend the usable tracking range.