Improved Target Tracking Method Based on Fearture Fusion and Automatic Bandwidth Selection Mean Shift Algorithm

传统Mean Shift跟踪算法在目标颜色特征和背景颜色特征相近、尺度变化等情景下效果不理想.提出了一种特征融合且核函数带宽自适应的改进跟踪算法,针对颜色直方图容易受背景区域影响,融合了边缘直方图,并对核函数带宽进行自适应更新.另外,对目标模型的更新进行了相关探索并给出比较结果.结果表明,该算法可以对目标实现更稳定的跟踪,对目标颜色和背景颜色相近、尺度变化等场景具有很好的适应性.     

基于分块的多特征融合变尺度目标跟踪算法

为了增强彩色视频中目标外观描述能力和解决跟踪过程中目标尺度变化的问题,提出一种基于分块的多特征融合变尺度目标跟踪算法.设计了一个能处理不同挑战因素下对目标的精确跟踪算法,首先提取HSV分块的颜色直方图特征和PCA-HOG特征并采用多通道线性核函数对两种特征进行融合构建训练样本,然后求解线性岭回归函数获得位置核相关滤波器模型,并以线性核函数来计算候选区域在7个尺度空间上与跟踪目标的响应值,最后利用尺度自适应模板更新模型参数.实验结果表明,提出的算法在彩色视频中不仅能较好地自适应目标尺度的变化,在复杂场景下也具有较强的鲁棒性.     

基于核相关滤波器的颜色自适应目标跟踪算法

针对Staple算法中梯度直方图（HOG）特征和颜色直方图特征的融合无法自适应达到最优化的问题,本文提出了一种颜色自适应的核相关滤波目标跟踪改进算法,即Stronger-Staple算法（简称STR-Staple）。首先,本文用目标似然函数分别求出目标和背景所占比例的颜色直方图,并用巴氏系数实时测量目标与背景的颜色直方图的相似度,实现每一帧图像的跟踪监测;其次,提出一种自适应的融合系数,将相似度与融合系数相关联,对每一帧的特征匹配相应的权重,实现算法的最优融合。最后,本文算法在OTB-13和OTB-15两个数据集上与当前比较流行的5种跟踪算法进行比较。实验结果表明,该算法在光照变化、尺度变化、遮挡、变形、背景杂波等情况下均有较高的鲁棒性,且其跟踪精度、成功率在OTB-13数据集中分别为0.889、0.880。在OTB-15数据集中分别为0.741、0.644。均优于其它几种算法。      

LMSF Mean Shift目标跟踪算法

Mean shift作为一种有效的目标跟踪算法近年来得到了广泛的应用,但如何有效地更新核函数直方图模型仍是一个需要解决的问题.本文针对mean shift跟踪算法中模型更新问题,提出了一种新的模型更新策略.对mean shift中目标模型核函数直方图的分量进行自适应LMS滤波(LMS Filter),并且动态更新目标模型的核函数直方图分量,即解决了目标模型更新过快引起的过更新问题,同时核直方图模型又可以及时反映当前目标的颜色、外观变化.本方法通过实验证明取得了较好的跟踪效果.     

尺度自适应CBWH跟踪算法研究

传统Mean Shift跟踪算法存在固定核窗宽导致目标尺度定位和空间定位不准确的问题。本文在背景加权的均值漂移算法(corrected background-weighted histogram ,CBWH Mean Shift)精确的目标定位基础之上,在RGB颜色空间下使用目标背景加权模型生成目标显著特征的颜色概率图,对其进行阈值分割和图像处理后获取二值图像,以此计算不变矩来调整下一帧的跟踪窗口,并在满足一定条件时及时更新背景加权模型以适应复杂背景下的跟踪任务。实验结果表明,上述方法能够自适应地更新核函数的带宽,提高了算法跟踪尺度变化目标的准确性和鲁棒性。      

一种改进的Camshift视频目标跟踪算法

鉴于连续自适应均值漂移(Camshift)算法在光照变化,相似背景颜色干扰及目标遮挡时鲁棒性不高,易造成跟踪错误等问题,提出了一种联合多特征和最大类间方差法的视频运动目标跟踪算法。该算法将色度直方图、梯度方向直方图和LBP纹理特征进行巧妙的融合,构建了一种高效的联合直方图目标外观特征模型,并在Camshift算法中嵌入最大类间方差法,增强目标和背景的区分度。不同场景的视频跟踪结果表明,改进算法有效克服了传统Camshift算法应对光照变化、颜色干扰和目标遮挡的缺点,与同类算法相比,具有更高的准确度和鲁棒性。     

基于三维直方图的改进Camshift目标跟踪算法

经典的连续自适应均值漂移算法Camshift通过HSV空间的色调Hue分量建立一维直方图,在有光照变化及有相似颜色目标或背景的干扰下,跟踪效果不好。提出一种融合HSV空间中色调、饱和度以及反应物体形状信息的边缘梯度的三维直方图特征,并基于背景模型自适应调整特征直方图三种分量的权重值,提高了算法的跟踪准确度。通过与传统Camshift跟踪实验比较,提出的改进算法在光照变化及相似颜色目标/背景干扰下具有更好的鲁棒性,同样也满足跟踪系统的实时性要求。     

结合时空上下文信息的相关滤波目标跟踪方法

针对繁杂环境下目标跟踪稳定性差且易受到遮挡发生漂移的问题,提出一种结合时空上下文信息的相关滤波目标跟踪方法。该算法首先从目标和背景区域提取方向梯度直方图特征和颜色直方图特征,加权融合两种特征的相关滤波响应,建立相关滤波跟踪模型;然后利用目标的背景梯度直方图特征,基于贝叶斯框架通过最大化似然函数得到时空上下文辅助模型;最后自适应融合两种模型响应,得到目标估计位置并采用尺度估计方法解决目标尺度变化问题。在OTB-2013公开标准测试集上与基于相关滤波的运动目标跟踪方法进行了实验对比。结果表明,该算法的平均距离精度值和平均重叠精度值都优于其他算法,能够有效缓解跟踪目标由于遮挡、尺度变化、光照等因素造成的跟踪漂移状况的发生。     

一种基于多特征自适应融合的运动目标跟踪算法

针对复杂背景下的运动目标跟踪问题,提出了一种基于多特征自适应融合的运动目标跟踪算法。通过构建目标与背景的图像特征分布方差的比值函数来衡量目标与背景间的区分度,采用各特征的区分度对特征集进行线性加权自适应表示运动目标并集成在基于核的跟踪方法中。为了克服模板更新过程中的漂移,通过计算前后相邻两帧间目标模型的相似度函数,对跟踪模板进行自适应更新。基于生物视觉认知理论,目标的颜色、边缘特征以及纹理特征被用来实现基于多特征自适应融合的运动目标跟踪算法。仿真实验表明:采用本文算法能有效地对复杂背景下的运动目标进行跟踪。     

融合颜色直方图响应的时空上下文跟踪算法

时空上下文(STC)跟踪算法在特征表达、尺度自适应策略等方面存在缺陷,当出现目标突然形变、局部遮挡或尺度变化等情况时,跟踪器的性能会严重退化。通过对STC算法进行改进,提出了一种融合颜色直方图响应的时空上下文跟踪算法。基于颜色统计的模型对运动模糊和目标形变等影响因素不敏感,和时空上下文模型具有良好的互补性质,在响应层融合后能够提升算法的鲁棒性。此外,采用基于多尺度金字塔模型的尺度搜索策略替换STC算法中原有的尺度估计策略,进行更精准的自适应尺度估计。在大规模公开数据集上的测试结果表明,本文算法在不同影响因素的复杂环境下展现了更为良好的跟踪性能和适应性,并且平均跟踪速度达到134.2帧/秒。     

增强抗背景干扰能力的均值移动目标跟踪算法

根据目标和背景颜色直方图的特点,针对异色背景干扰和近色背景干扰,提出了一种改进直方图映射和均值移动结合的目标跟踪算法,通过目标主分量提取和干扰分量鉴别,有效地剔除了背景干扰成分,提高了抗背景干扰能力;均值移动算法在生成灰度图中能快速准确定位目标位置.仿真实验结果证明,改进的直方图映射算法能有效地抑制背景干扰,甚至能抑制与目标色调相近的背景干扰,并验证了跟踪算法的实用性和有效性.     

Object Modeling with Color Arrangement for Region‐Based Tracking

In this paper, we propose a new color histogram model for object tracking. The proposed model incorporates the color arrangement of the target that encodes the relative spatial distribution of the colors inside the object. Using the color arrangement, we can determine which color bin is more reliable for tracking. Based on the proposed color histogram model, we derive a mean shift framework using a modified Bhattacharyya distance. In addition, we present a method of updating an object scale and a target model to cope with changes in the target appearance. Unlike conventional mean shift based methods, our algorithm produces satisfactory results even when the object being tracked shares similar colors with the background.     

一种对光照变化鲁棒的均值漂移跟踪方法

颜色作为一个有效的视觉特征,被广泛的用于基于表面模型的跟踪中。但在跟踪过程中,由于光照、视角及摄像机参数等的变化,往往会造成目标颜色的改变,使得跟踪不稳定。该文提出了一种新的基于局部背景动态修正模糊颜色直方图的均值漂移跟踪方法,在颜色-空间域运用核密度估计建立目标的模糊颜色直方图模型,利用目标的局部背景动态修正目标模型,克服了基于传统颜色直方图建立目标模型时对于光照变化较为敏感的缺点。实验验证了该文算法可以平滑相似性表面,减小局部极值点对跟踪的影响,在光照剧烈变化的情况下能够实时鲁棒地跟踪目标。     

结合直方图反投影的多特征运动阴影检测算法

针对视频监控中运动阴影影响目标检测跟踪准确性的问题,提出一种结合直方图反投影的多特征运动阴影检测算法。首先利用背景减除法,得到前景区域并进行初步筛选;然后在背景区域建立亮度、颜色、梯度特征的联合直方图,以反投影的方式投影到前景区域得到运动阴影概率图;最后结合空间一致性和滞后阈值,对概率图进行分割得到运动阴影区域。与典型算法进行对比的实验结果表明,本文算法能够有效区分阴影与目标,适用于实时的运动目标检测与跟踪。     

基于OpenCV的运动目标跟踪及其实现

CAMSHIFT算法是一种基于颜色直方图的目标跟踪算法。在视频跟踪过程中,CAMSHIFT算法利用选定目标的颜色直方图模型得到每帧图像的颜色投影图,并根据上一帧跟踪的结果自适应调整搜索窗口的位置和大小,得到当前帧中目标的尺寸和质心位置。在介绍Intel公司的开源OpenCV计算机视觉库的基础上,采用CAMSHIFT跟踪算法,实现运动目标跟踪,解决了跟踪目标发生存在旋转或部分遮挡等复杂情况下的跟踪难题。实验结果表明该算法的有效性、优越性和可行性。     

基于上下文感知和尺度自适应的实时目标跟踪

针对传统核相关滤波视觉目标跟踪算法在快速运动、背景杂波、运动模糊等情况下跟踪精度低且不能处理尺度变化的问题,提出了一种基于上下文感知和尺度自适应的实时目标跟踪算法.该算法在核相关滤波算法框架的基础上,引入了上下文感知和尺度自适应方法,增加了背景信息且能够处理目标的尺度变化.首先,利用融合了fHOG(fusion his...     

动态融合梯度信息的Camshift算法改进研究

将梯度信息引入到Camshift算法之中,定义Camshift算法的梯度模型。依据运动目标和背景图像直方图的Bhattacharyya距离来动态决定梯度模型在查找算法中的决定权重,减小加入梯度后对算法时效性的影响;在Camshift算法求运动目标色调分量的过程中,改进由RGB空间到HSV空间转换计算的方法,减少反余弦和开方运算。在色调分量Hue基础上定义一种Hue分量,提高颜色空间之间的转换效率;在对目标跟踪框内颜色直方图进行计算时,以选取框重心位置为中心,距离中心越远的像素在颜色直方图中的比重越小.减小在选取运动物体初始位置时引入的背景噪声,提高跟踪算法的稳定性。实验证明:经过上述的改进,使得传统的Camshift算法在背景颜色与运动目标和有相似颜色物体对运动目标造成干扰的情况下的跟踪鲁棒性得到提高。