基于特征点的3D人脸姿态跟踪

针对视频序列中的人脸跟踪问题,提出一种单摄像头的人脸3D姿态跟踪方法。利用SIFT特征点匹配算法来得到可靠的帧间特征匹配。将前帧与所选的关键帧特征匹配信息及融入到对当前的姿态估计中,利用SIFT特征点匹配算法来得到可靠的帧间特征匹配。最后通过利用RANSAC随机选取特征点对,并用POSIT和最小化误差组合的3D投影方法以迭代的方式得到精确的当前帧人脸姿态估计。通过多组实验数据对比,表明了该算法在严重遮挡、头部摆动幅度较大、匹配点较少的复杂情况干扰下仍具有鲁棒性,并且解决了3D人脸跟踪的漂移问题,实现对目标人脸的稳定跟踪,对比以往2D跟踪算法在复杂环境下具有明显的改善。     

基于改进Hausdorff距离的运动目标自动跟踪算法

针对视频运动目标的跟踪问题,提出了一种基于改进Hausdorff距离的运动目标自动跟踪算法。首先对视频图像作预处理,使用Canny算子进行边缘提取;然后采用对称差分算法建立运动目标的初始模板;接着采用改进的Hausdorff距离和新的匹配搜索策略,实现后续帧中运动目标与初始模板的匹配;最后,采用一种新的模板更新算法———4步法对模板进行更新。实验结果表明,该算法不仅能准确跟踪运动目标,而且能有效提高目标跟踪效率。     

基于粒子滤波模型目标跟踪算法研究

本文基于视频图像中目标的基本特征——灰度特征,提出了一种基于粒子滤波模型实现目标跟踪的方法。文中介绍了粒子滤波模型的原理,并且在该原理的基础上,提出了目标跟踪的算法框架。详细闸述了实现该算法具体的流程,给出了视频序列图像的实时仿真结果。基于粒子滤波模型的目标跟踪算法,不但在非线性非高斯状态下,能够对目标进行有效跟踪,还可以消除由光照变化以及部分遮挡造成的影响,具有较强的鲁棒性。     

采用局部线性嵌入的稀疏目标跟踪方法

目标跟踪是从复杂的背景中辨认出运动目标,并且对目标进行准确且连续的追踪。如何在遮挡、形变、背景复杂的条件下鲁棒性跟踪目标仍是亟待解决的问题。针对遮挡和形变问题,提出一种局部线性嵌入(LLE)和稀疏表示的算法来有效的学习外观模板。其中LLE是流形学习的一种典型算法。在该算法中每个点的近邻权值在平移、旋转、伸缩变化下是保持不变的,因此可以用来提取目标的本质特征,发现数据的内在规律。算法首先采用局部线性嵌入提取低维特征,提取后的特征作为基向量与琐碎模板组成稀疏原型,稀疏原型用于模板的更新。算法保持了原有稀疏跟踪方法对遮挡处理的优势,同时对目标形变有较好的稳健性。实验结果表明,跟踪算法比其他7个常用的算法在9个视频序列中有较好的鲁棒性能。     

基于双边滤波的协方差目标跟踪算法

现有的使用协方差建模的目标跟踪方法在目标形变或是光照变化较大的情况下,达不到理想的跟踪效果。在分析目前协方差建模目标跟踪方法缺点的基础上,提出一种融合双边滤波的协方差目标跟踪算法。首先,将待跟踪图像进行双边滤波,提取滤波后的图像特征构建协方差特征矩阵作为跟踪模板。其次,由于协方差矩阵为对称正定流形,服从对数-欧几里德黎曼度量。在此度量下,构建了目标协方差矩阵相似性度量和模板更新策略。各种条件下的实验结果表明,新构建的基于双边滤波的协方差特征矩阵对目标形变和光照变化有更好的适应性。     

电力系统视频监控中目标检测与跟踪算法研究

对变电站电力设备进行全天候实时监测是电力系统安全防范的有效手段。根据视频监控技术的原理和特点,介绍了视频监控系统中的两大关键技术---运动目标检测和跟踪技术,并对运动目标检测和跟踪技术中常用的算法进行了探讨。介绍了运动目标检测与跟踪算法的基本原理,分析了算法的特点以及存在的问题,选取了适用于电力系统的目标检测与跟踪算法。最后,设计了电力系统视频监控的基本模式,并对电力系统视频监控的实际运行系统及发展趋势进行了详细的分析。     

一种基于嵌入空间的防遮挡的多目标跟踪算法

在视频监控中准确识别发生遮挡的目标是视频监控系统中面临一个难点,现在流行的运动目标跟踪算法由于基于检测之上,无法准确判断相互重叠之间的关系。提出一种基于基于嵌入空间识别遮挡关系的方法,在此基础上实现多目标的跟踪。具体的方法是构建遮挡关系函数明确表示发生遮挡目标之间的关系,并将之合并到跟踪算法框架内。同时,对联合状态预测函数进行分步处理,使得多目标的跟踪问题变成在嵌入空间中的分类问题。实验结果表明算法能在有遮挡情景下有效实施目标跟踪,并且,定量分析表明与其他算法相比提高一个数量级。     

大矩阵压缩特征目标的低秩跟踪算法

针对压缩感知的矩阵低秩稀疏分解目标跟踪算法实时性差的问题,提出一种大矩阵压缩特征目标的低秩跟踪算法。该算法通过将大矩阵分成多个小矩阵的方法构建观测矩阵,进行矩阵低秩稀疏分解,获得各候选目标的误差向量并构建误差矩阵,求解误差矩阵列向量最小1-范数问题得到跟踪结果。为了适应跟踪过程中目标外观信息的变化,基于向量相似度判别有选择地更新字典。在跟踪结果不可信时,利用轨迹修正更新当前帧跟踪结果。通过6个典型视频序列上的对比实验,新算法的实时性是原算法的3倍。实验结果表明,在目标发生部分遮挡、光照变化、快速运动时,所提出的算法能实现目标的鲁棒跟踪。     

基于高速DSP的实时运动目标识别跟踪系统

研究了实时视频采集和高速目标识别检测、跟踪系统模型,分析了功能状态.在对检测、跟踪系统任务流和算法分析的基础上研究了基于高速DSP、大规模可编程器件和高速PCI通信总线架构的可行性系统实现方案.该系统采用复用总线设计,提高了系统资源利用率和系统可靠性.实验结果表明,该系统具有实时监测场景和在复杂背景下实时检测识别和跟踪运动目标的能力.     

Content-based event retrieval using semantic scene interpretationfor automated traffic surveillance

This paper proposes an object segmentation and tracking algorithm for visual surveillance applications. In order to detect moving objects from a dynamic background scene which may have temporal clutters such as swaying plants, we devised an adaptive background update method and a motion classification rule. A two-dimensional token-based tracking system using a Kalman filter is designed to track individual objects under occlusion conditions. We propose a new occlusion reasoning approach where we consider two different types of occlusion: explicit occlusion and implicit occlusion. By tracking individual objects with segmented data, we can generate motion trajectories and set a motion model using polynomial curve fitting. The trajectory model is used as an indexing key for accessing the individual object in the semantic level. We also propose an efficient way of indexing and searching based on object-specific features at different semantic levels. The proposed searching scheme supports various queries including query by example, query by sketch, and query on weighting parameters for event-based retrieval. When retrieving an interested video clip, the system returns the best matching event in the similarity order. In addition, we implement a temporal event graph for direct accessing and browsing of a specific event in the video sequence     

基于帧间差和肤色特征人脸检测与跟踪算法

在类似于电视会议这样的应用中，实现人脸的准确检测及跟踪是关键的任务。在文中，我们提出一种人脸检测和跟踪算法，本算法基于帧间差和肤色特征。实验结果表明，文中提出的方法能够在复杂背景下有效地实现人脸的检测和跟踪。     

一种视频对象分割技术的研究与实现

本文提出一种可以从复杂场景中分割出视频对象的方法.首先对视频图像进行全局运动估计和补偿校正,并将相邻两帧进行差分检测.然后利用Neyman-Pearson准则从差分图像中提取运动区域,根据提取的运动区域研究了一种在序列图像差分域中进行区域生长的算法,获得了视频对象的二值化分割模板.最后利用运动检测算法剔除由于噪声导致的标记块.实验结果表明,本文所述方法能够有效的分割出视频对象.     

Learning-based spatio-temporal vehicle tracking and indexing for transportation multimedia database systems

One key technology of intelligent transportation systems is the use of advanced sensor systems for on-line surveillance to gather detailed information on traffic conditions. Traffic video analysis can provide a wide range of useful information to traffic planners. In this context, the object-level indexing of video data can enable vehicle classification, traffic flow analysis, incident detection and analysis at intersections, vehicle tracking for traffic operations, and update of design warrants. In this paper, a learning-based automatic framework is proposed to support the multimedia data indexing and querying of spatio-temporal relationships of vehicle objects in a traffic video sequence. The spatio-temporal relationships of vehicle objects are captured via the proposed unsupervised image/video segmentation method and object tracking algorithm, and modeled using a multimedia augmented transition network model and multimedia input strings. An efficient and effective background learning and subtraction technique is employed to eliminate the complex background details in the traffic video frames. It substantially enhances the efficiency of the segmentation process and the accuracy of the segmentation results to enable more accurate video indexing and annotation. The paper uses four real-life traffic video sequences from several road intersections under different weather conditions in the study experiments. The results show that the proposed framework is effective in automating data collection and access for complex traffic situations.     

基于SSE指令的图像识别和跟踪系统设计

提出了一种基于SSE指令集的运动目标识别与跟踪系统的设计方案,重点论述了该方案中图像处理的过程及算法,包括颜色模型的选择、图像的预处理、图像取差目标识别、多线程并行处理、SSE指令集及自动跟踪控制几个部分。实践证明,该系统提升了图像识别的精度和速度。目前,该系统已成功应用于激光照射精度测试试验任务中,这对于分析导弹的命中精度和制导误差、实现实弹飞行试验中的故障诊断都具有十分重要的意义。     

螺纹钢性能测试视频引伸计研究

针对目前视频引伸计在实际应用中存在的做标记困难、标记在试验中容易发生脱落的问题，面向螺纹钢性能测试，研究了一套无需特殊人工标记，基于螺纹钢自身的纹理特征就可实现高精度位移跟踪测量的视频引伸计系统。介绍了视频引伸计测量系统的硬件组成、选型和基本工作原理。主要对所采用的图像匹配算法进行了研究，分析讨论了匹配模板位置和大小的选取、基于曲面拟合的亚像素定位算法以及动态测试中匹配模板的更新等问题。最后通过静态试验、刚性位移试验和动态试验验证了该视频引伸计系统能够保证测量的实时性和准确性。     

直线电动机位置控制算法设计与实现

为了实现一种动圈型永磁直线直流电机的位置伺服控制,提出了基于对象模型的位置前馈跟踪控制算法,并对该控制策略的数字化实现方法进行了分析。基于TI公司的DSP开发平台,采用模块化程序设计方法,阐述了软件设计的主要功能模块及相关寄存器的设置,给出了软件流程图。实验结果表明,在采样周期为0.2ms时,位置前馈跟踪控制算法可得到较小的位置跟踪偏差。     

基于特征点检测与光流法的运动目标跟踪算法

为了解决当前运动目标跟踪算法在背景模型复杂和目标特征不明显的情况下,导致算法跟踪能力不足的问题,本文分别从特征点检测与光流法分析的角度出发,提出了基于特征点检测与光流法的运动目标跟踪算法。首先,根据图像梯度矩阵最小特征值,通过仿射变换,精确化特征点帧间匹配,排除伪特征点,达到精准检测运动目标特征点的目的。然后,基于图像像素守恒原理,进行2幅图像间变形评估,建立图像约束方程,进一步精确跟踪运动目标。最后,基于软件开发环境QTCreator实现算法,并系统集成。实验测试结果显示:与当前运动目标跟踪技术相比,本文算法拥有更高的准确性与稳定性。     

快速DCT算法在视频控制器上的研究

为了提高防空警报视频控制器视频信号处理的速度和效率,在分析了快速离散余弦变换(DCT)变换理论的基础上,设计并提出了基于H.263的快速压缩算法。在H.263编码算法复杂度增加很少的情况下,利用高性能DSP芯片实时实现了压缩算法的优化,有效地降低了整个模块的运行时钟数。实验结果表明,在防空警报视频控制器的信号处理中,优化算法实现了对采集数据的高度压缩,且压缩、解压缩的速度快,提高了整个系统的运行速度。     

一种基于粒子滤波的鲁棒声源跟踪算法

为了提高噪声和混响环境中声源跟踪的精度,提出一种基于粒子滤波的鲁棒声源跟踪算法。在基于麦克风阵列的粒子滤波声源跟踪算法框架下,该方法分别采用常规可控波束形成和相位变换加权的可控响应功率两种声源定位函数来构造似然函数,并且分别用这两种似然函数评价粒子权重,再将各自的粒子权重归一化并对两种粒子权重做加权平均得到新的粒子权重。仿真结果表明,在高信噪比或弱混响条件下,该方法的跟踪性能与传统方法接近;在信噪比低于10dB,混响时间大于300ms条件下,该算法的跟踪误差比传统算法减小15%~20%。文中提出的声源跟踪算法结合了两种定位函数的优点,在低信噪比,较强混响环境下有好的鲁棒性。     

点目标视频跟踪中的噪声自适应卡尔曼滤波器

针对卡尔曼滤波器在实用过程中所遇到的运动模型选择以及噪声给定问题,基于视频点目标的特征,提出了一种点目标视频跟踪中的噪声自适应卡尔曼滤波算法.该算法结合双步动态模型,在滤波过程中根据速度的相关系数调整运动模型参数,使运动模型更加切合实际.此外,该算法结合运动模型以及观测数据对一段时间的过程噪声进行估计,同时基于成像特性,利用单帧图像中灰度值的分布,对单次观测的观测噪声进行实时估计,实现过程噪声和观测噪声的自适应.根据在外场进行的仿真实验和实际跟踪实验结果,文中所提出的方法能够有效地保证跟踪精度.