基于区域模板匹配的多目标实时跟踪

研究视频目标实时跟踪问题,在智能视频监测系统中,对运动目标的跟踪是后续工作的基础.为了实时准确地跟踪多运动目标,提出一种基于改进帧间差分与区域模板匹配相结合的快速运动目标跟踪方法.根据改进的帧间差分法找到运动目标的所在的区域,建立相应的搜索区域,采用目标模板逐个与搜索区域进行匹配,匹配到目标后对其进行标记,并且对相应的目标模板进行更新,从而实现多个目标的跟踪.对三个目标进行跟踪平均的第Ι类错误率为11.11%,结果表明,改进方法能够比较有效、实时地对多个运动目标进行跟踪.     

基于遗传算法搜索的运动目标跟踪

随着视频监视系统智能化要求的提高,监控系统对运动目标的正确跟踪已成为本领域的一个研究热点。如何通过摄像头采集的2维视频画面,获得目标物的纵深运动状态,从而实现对摄像机焦距的控制是需要解决的问题。为此,提出了一种基于遗传算法搜索的运动目标跟踪方法,采用遗传算法,对运动目标的3维边缘特征模板进行最佳匹配,获得对目标位置以及大小的正确跟踪,以实现对摄像机焦距的控制,保证了被跟踪目标物能够在监控画面中大小相对稳定,提高了监控的质量。     

室内人体运动目标的自动跟踪方法

针对人体运动目标的自动实时跟踪,设计一种新的基于P89v51内核的运动摄像头云台控制系统.对人体运动的图像检测与跟踪,提出一种快速的模板匹配方法.用改进Surendra算法自适应地获取背景图像以提取匹配模板,通过摄像头运动前后帧相同的运动区域来缩小匹配区域,进行快速目标匹配,达到实时性要求.该系统已应用在视频教学及会议中,实现自动人体运动目标跟踪与摄像.     

基于深度学习的运动目标交接算法

针对多摄像机非重叠视域下存在的运动目标不连续性和不确定性的问题, 提出一种基于深度学习的运动行人目标的交接算法. 首先基于深度卷积神经网络构建人脸特征提取模型, 对人脸特征提取模型进行训练, 获得精确的人脸特征. 然后比较两种常用的相似度度量方法, 选择其中一种更适合的相似度度量方法, 以完成最优的人脸匹配过程, 提高人脸匹配的准确率. 最后通过对不同摄像机下的人脸进行特征匹配找到最匹配的人脸, 实现运动目标的交接. 实验表明, 深度神经网络可以减少运动目标丢失的概率, 准确地提取到运动目标的人脸特征, 有效完成多摄像机下运动目标的交接跟踪任务.     

基于SIFT特征匹配与K-均值聚类的运动目标检测

运动摄像机情况下的运动目标检测是视频监控中的难点和热点问题。为了能够有效地检测出运动目标,根据视频中背景与运动目标的速度不同这一特点,提出了一个基于尺寸不变特征变换(SIFT)和K-均值聚类的运动目标检测方法。首先提取视频中相邻两帧图像的SIFT特征点并进行匹配,并计算匹配特征点的运动速度,最后将运动目标和背景上的SIFT特征点K-均值聚类分析,在单运动目标、多运动目标和带有摄像头旋转情况下做了实验。实验结果表明,提出的目标检测算法能够在运动背景下较好地检测到目标并保留稳定的目标局部特征,对于摄像机运动、摄像机旋转、亮度变化等影响因素具有较强的适应能力。     

基于尺度不变特征变换的Mean-Shift目标跟踪

均值漂移(Mean-Shift)目标跟踪算法由于具有快速模板匹配和无参数密度估计等特点,但也存在其固有的缺陷.为了提高该算法的鲁棒性,把目标分成多个区域,对每个区域利用Mean-Shift进行跟踪,迭代次数大于8的放弃迭代.然后利用尺度不变特征变换(SIFT)剔除那些匹配的关键点数目少的子区域.最后,利用匹配关键点数目多的区域得到目标的位置.实验结果表明该方法在目标受遮挡、尺度变化、旋转、环境场景等变化等具有很强的鲁棒性.     

改进权值计算的均值移动目标跟踪

针对基于Bhattacharyya相似度的均值移动跟踪算法精度较差的问题,提出一种基于直方图交集思想的新型颜色分量加权方法,该方法利用参考模板与候选模板归一化颜色概率密度对应颜色分量的比值作为均值移动算法的加权系数。新权值计算方法在目标快速运动,有场景相似颜色干扰等情况下具有很好的适用能力,从而提高目标的跟踪精度。另外处理跟踪过程中,因摄像机抖动、光照变化等因素导致跟踪线索变化的情况,利用基于辅助模板的目标更新机制,有效地解决了目标短暂遮挡以及更新过程中的累积误差问题。通过多组对比实验结果可以看出,算法具有更强地抑制背景干扰以及特征自适应的能力,从而提高了均值移动跟踪算法的鲁棒性。     

基于分块运动估计的对象跟踪方法

针对摄像机运动和场景光照突变的情况,提出了一种基于分块运动估计的对象跟踪算法。首先,对图像进行分块角点匹配,得到各块运动参数,然后对各块进行分块运动补偿和光照补偿;对补偿后的图像进行相邻帧差分得到目标的近似质心位置;跟踪过程则融合运动目标加权颜色直方图和梯度直方图作为目标特征,以所得质心为初始搜索点,采用螺旋搜索算法,进行目标模板和候选目标相似性检测,搜索最佳匹配点得到目标对象在当前帧的准确位置。实验结果表明,该算法能够有效克服光照剧烈变化,在动态背景下能达到对对象的准确跟踪。     

基于QP_TR信任域方法的低信噪比序列图像目标跟踪*

运动平台上低信噪比序列图像中的目标跟踪面临着两大困难:平台运动导致图像存在全局平移,使得目标在相邻帧间脱离跟踪算法搜索窗;图像中的干扰使得跟踪窗口经常跳动而导致跟踪失败.鉴于QP_TR信任域算法的优良性能,针对上述两个问题提出了一种新的基于QP_TR信任域和Kalman滤波的跟踪算法.该算法利用QP_TR进行图像稳定和模板匹配,通过Kalman滤波器状态估计滤除干扰.与三步搜索方法相比,加大了搜索窗大小的同时减少了模板匹配的次数,提高了性能.在真实图像序列上进行的实验表明,该算法能有效地稳定运动图像,实现运动平台上低信噪比序列图像中目标的稳定跟踪.     

基于颜色的快速人体跟踪及遮挡处理

为了对被跟踪到的运动员进行运动姿态以及运动参数的分析,给运动员的训练提供科学合理的参考,提高比赛成绩,研究了面向体育视频的运动目标跟踪技术,提出了一种基于Mean Shift的综合算法.首先,根据背景加权直方图选择跟踪目标与背景图像的差别最显著的部分作为跟踪特征,以减少背景信息对跟踪效果的影响;其次,针对Mean Shift算法需要对图像进行穷举匹配的问题,利用Kalman滤波对目标的状态进行有效预测,减少了匹配运算次数,改善了快速运动目标的跟踪效果,提高了跟踪算法的稳健性;最后运用基于核的Mean Shift算法对运动目标进行跟踪,同时进行目标模板的实时更新,实现了对体育视频中运动员的稳定实时的跟踪.该方法成功地解决了部分遮挡、背景混乱以及目标尺寸变化等问题.     

基于运动区域检测的运动目标跟踪算法*

针对传统基于模板匹配的运动目标跟踪算法存在着计算量大、模板漂移导致跟踪失败的问题,提出了一种基于运动区域检测的运动目标跟踪算法。该算法通过采用光流法对目标运动区域进行估计,计算出光流场区域的形心,确定待匹配图相匹配范围,再用模板框在已确定区域进行模板匹配跟踪。根据某开放实验室行人录像跟踪实验表明,本算法能够有效解决模板漂移问题,提高了跟踪实时性, 实现了视频对象目标的跟踪。     

基于SIFT特征匹配和动态更新背景模型的运动目标检测算法

运动摄像机情况下的运动目标检测是视频监控中的难点和热点问题。为了能够有效地检测出运动目标,提出了一个基于SIFT（Scale Invariant Feature Transform）特征匹配和动态背景建模的背景差算法。首先利用SIFT算法提取特征点,采用RANSAC（Random Sample Consensus）方法求得仿射变换模型参数并实现图像的全局运动补偿,然后用背景差方法实现运动目标的检测,同时进行阴影和鬼影的去除。SIFT特征点匹配的准确性和RANSAC方法去除异常点的有效性使得仿射变换模型参数计算准确,动态更新背景模型的背景差则完整地检测出了前景目标。与Ninad Thakoor实验结果对比说明：该算法能够准确地检测出运动目标,并且保持了前景目标的完整性。     

基于改进光流特征的运动目标跟踪

在城市智能视频监控中需要对运动目标进行实时跟踪,针对传统的运动目标检测中出现的跟踪目标易丢失、跟踪率低、实时性差等问题,提出一种基于改进光流特征的运动目标跟踪检测方法,对运动行人目标进行跟踪。该方法首先采用改进的Vibe运动背景建模法对视频中存在的运动行人进行检测,再将Shi-Tomasi角点检测与LK光流法进行结合,将角点检测结果融入到LK光流法中,并对检测到的角点进行运动光流特征提取,最后通过卡尔曼滤波对出现的行人进行预测跟踪,采用匈牙利最优匹配算法实现对运动目标的持续匹配以及对运动目标的跟踪。仿真结果表明,本文提出的方法能够对视频中出现的运动目标进行检测跟踪,具有较好的识别效果,且检测效率得到提高。      

一种基于Hausdorff距离的运动物体跟踪算法

针对视频处理中运动物体的检测和跟踪问题,提出了一种基于Hausdorff距离的目标跟踪算法。新算法提出首先采用多尺度分水岭变换获取运动物体模型,消除了传统基于分水岭变换算法存在的缺陷;然后使用部分Hausdorff距离实现后续帧中运动物体模型的匹配;最后再次使用多尺度分水岭算法完成运动物体模型的更新。实验表明,该算法可以有效地跟踪多个刚体或非刚体目标。     

融合摄像机位姿信息的模板匹配跟踪算法

针对图像制导目标跟踪系统在跟踪过程中,由于图像旋转、成像视角和目标尺度的变化带来的跟踪漂移问题,提出一种利用摄像机的位姿信息的匹配模板校正和更新方法。根据摄像机与目标的相对位姿信息,建立目标透视成像模型以及不同摄像机位姿情况下的模板校正方程;将校正方程分解为实时图像旋转和模板仿射变换两部分减小模板变换的误差;通过设计与相关系数和距离信息相关的模板更新策略达到适应跟踪系统逐渐接近目标过程中目标的变化。采用基于视景仿真软件Vega Prime产生的模拟飞行视频对算法进行了验证。实验表明所提算法能够适应图像制导跟踪系统在跟踪过程中目标尺度、成像视角以及图像旋转的变化,减小跟踪漂移。     

基于全景摄像头的柱面展开及实时目标跟踪

传统摄像头在获取大范围复杂场景中的感兴趣目标时,容易出现目标物体丢失或遮挡等问题。为此,提出一种基于全景摄像头的柱面展开及运动目标实时跟踪算法。通过改进的柱面展开算法对360。摄像头获取的全景图像进行还原展开,解决全景图像中的成像扭曲问题。利用CamShift和Kalman预测相结合的算法跟踪运动目标。实验结果表明,在运动目标存在遮挡、短暂消失或同色物体干扰的情况下,该方法能实现对全景范围复杂环境中运动目标实时鲁棒的跟踪。     

无重叠视域的多摄像机之间的目标匹配

在无重叠视域的多摄像机监控中,由于不同摄像机的视域差别和视域分离,同一运动目标在不同的视域中的成像可能会非常不同,因此在这种情况下对运动目标进行匹配是一项具有挑战性的工作。提出了一种可以容忍光照的不同,在无重叠视域的多摄像机下进行目标匹配的方法。该方法经过初始聚类和K-means聚类对目标进行主颜色谱的提取,利用EMKM算法改善K-means对初始中心点的依赖性,把提取出来的主颜色谱直方图作为目标的特征,然后利用特征相似度测量来判定任意两个物体之间是否匹配;当无法对某些物体进行准确匹配时,再利用SIFT特征进行下一步匹配。该方法也可以用于有重叠视域的多摄像机目标匹配中,通过与其他匹配方法相结合,提高匹配的准确度。实验结果证实了该方法具有较高的准确度。     

运动人体的检测和跟踪

介绍了一个使用三维激光摄像机对道路上的自行车辆和行人进行检测和跟踪的实时系统，系统主要分为物体识别模块和目标匹配跟踪模块两部分，前者采用了迭代自组织的数据分析算法(ISODATA算法)和多阈值分割方法，后者使用了一种新颖的将轨迹连贯性函数和卡尔曼滤波器相结合的多目标匹配跟踪算法，户外实验表明系统具有较高的识别率。     

基于模型和区域相关融合的鲁棒跟踪算法

提出了一种模型部分匹配的相似度量方法,利用匹配的完整度、归一化的匹配点相对于模型的偏移量期望和方差的加权和作为相似性度量。在此基础上建立模型匹配算法,利用模型匹配和区域相关融合的方法进行目标跟踪。算法能够在摄像机静止和运动的情况下进行稳定的跟踪,能够适应目标的部分遮挡、光照和姿态的变化。利用参数化的模型能够在复杂的背景环境中实现实时的多目标跟踪。