基于颜色概率模型的实时手势跟踪算法

本文提出了一种改进的CAMSHIFT算法,实现了对动态手势的实时跟踪。将图像序列通过一个肤色概率查找表转换为肤色概率分布图,结合运动信息和肤色概率分布,初始化一个搜索窗的大小和位置,然后对肤色概率分布图进行迭代运算,定位出手势的位置和大小,根据计算肤色概率分布图中手势区域的2阶矩,最终确定感兴趣区域的长度和宽度
。实验表明,本文提出的算法能实时处理视频图像,避免了错误跟踪,而且跟踪准确精细。     

基于均值漂移与粒子滤波的手势跟踪算法研究

基于视觉的手势跟踪技术在虚拟现实、人机交互、视觉监控等领域均有着广阔的应用。本文主要研究用于人机交互的手势跟踪,以颜色特征作为目标的表征方式,并结合MeanShift均值移住提出了一种基于颜色直方图的粒子滤波跟踪方法。仿真实验结果表明,本文研究的方法效果较好,能准确的对序列图中的手势进行跟踪。     

基于自适应活动轮廓模型的实时手势跟踪

在基于视觉的手势分析与识别中,一个关键环节是手势跟踪。本文提出了基于颜色信息的自适应活动轮廓模型,并与均值漂移算法相互融合,实现图像序列的实时手势跟踪。跟踪算法分为两步进行,首先应用均值漂移算法实现手部区域的定位,然后基于自适应活动轮廓模型提取手部轮廓。在跟踪过程中,轮廓提取为下一帧的区域定位更新搜索窗口,提高了搜索效率,使目标跟踪达到实时性要求。同时,本文根据跟踪区域模板与目标模板的相似性度量Bhattacaryya系数给出了在跟踪目标被遮挡时的处理方法,有效地解决了这一难题。实验结果证明了在无遮挡和遮挡两种情况下算法均能实现准确、实时的手势跟踪。     

以颜色和形状直方图为线索的粒子滤波人脸跟踪

跟踪器的设计和跟踪线索的选择与表达是人脸跟踪中的两大关键因素,针对一般人脸跟踪算法中常用简单椭圆来描述人脸形状线索时易受背景干扰的缺点,以及视频目标跟踪中动态模型和观测模型的非线性非高斯特点,提出了一种以颜色和形状直方图为线索的粒子滤波人脸跟踪算法,该算法在粒子滤波基本框架之下,引入了一种新的用直方图来描述人脸形状的方法,并对其进行了改进,用来作为人脸跟踪的形状线索。同时,为了减轻背景干扰,提出了一种经验有效边缘的检测方法。实验表明,该跟踪方法不仅能有效地处理人脸旋转、背景中的肤色干扰和部分遮掩问题,并且能够在由于大面积遮掩等原因而丢失目标的情况下,及时有效地重新捕获已丢失的目标。     

基于颜色与形状的自适应信息融合鱼目标跟踪

针对鱼目标的跟踪,提出一种基于颜色和形状的粒子滤波算法。该算法在颜色和形状的特征上分别建立模型,用来区分不同颜色和大小的鱼,在建立的形状模型中采用仿射变换解决鱼的部分形变问题,最后通过民主融合策略来提高算法的鲁棒性。运用鱼的运动模型进行了实验,结果表明,该方法有效的解决了鱼在较为复杂的背景下的平面旋转及部分遮挡的问题。     

基于Kinect的手势跟踪概述

综述了当前基于Kinect手势跟踪的几种代表性方法:基于轮廓和特征匹配运动目标跟踪算法、均值漂移跟踪算法、连续自适应均值漂移跟踪算法、卡尔曼滤波跟踪算法以及粒子滤波跟踪算法,分析其特点及相互关系,详细探讨了各方法的优缺点.最后对手势跟踪发展趋势作出了展望.     

一种新颖的基于颜色信息的粒子滤波器跟踪算法

传统的基于直方图的粒子滤波器算法常常需要在准确表达颜色分布和计算效率之间做出妥协,从而影响跟踪算法的性能甚至导致跟踪算法失败.针对这一问题,文中提出一种新颖的基于颜色信息的粒子滤波器跟踪算法.该算法采用自适应剖分颜色空间的概率模型,能够用较少的子空间准确地表达目标的颜色分布.文中进一步提出一种推广的积分图像,通过在该积分图像上进行数组索引操作得到每一个子空间的像素数目、均值向量和协方差矩阵,从而能够快速地计算出颜色模型.然而在CPU上计算积分图像十分耗时,为此文中提出一种基于GPU的并行算法快速计算积分图像.该并行算法在显卡的GPU上创建3个线程网格,分别顺序执行3个Kernel函数,依次完成创建原始积分图像以及对它的行和列执行前缀求和算法的任务.同传统的基于直方图的粒子滤波器算法相比,新算法每帧平均跟踪时间显著减少,同时跟踪准确性和鲁棒性都有较大提高.     

运动目标跟踪中"选择性"颜色直方图的研究

分析运动目标跟踪系统中基于传统颜色直方图进行颜色特征描述的不足,提出一种使用"选择性"颜色直方图的新方法.该方法通过建立前景与背景的颜色分布模型,提取"选择性"颜色,利用它调整目标区域内每个像素点的统计权重,建立具有更强区分能力的"选择性"颜色直方图,放大目标与周围环境在颜色分布上差异最大的部分,因而在运动目标跟踪中能更好地把握目标特征.实验数据表明,与传统颜色直方图相比算法具有较强的匹配稳定性,在精确性和适应性上有较大提高.     

基于CamShift和Kalman滤波混合的视频手势跟踪算法*

提出了一种基于CamShift和Kalman滤波混合的跟踪算法,实现了对视频图像中动态手势的跟踪。在跟踪过程中,CamShift利用手势的颜色直方图模型,将图像序列通过一个肤色概率查找表转换为肤色概率分布图,结合运动信息和肤色概率分布,初始化一个搜索窗的大小和位置,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,从而定位出当前图像中手势的中心位置。在CamShift算法基础上利用Kalman滤波对搜索窗口进行运动预测。实验表明,该算法快速准确可靠,并且较好地处理了跟踪过程中大面积肤色干扰问题,对复杂     

融合颜色纹理特征的自适应粒子滤波跟踪算法

针对复杂背景下,尤其是当光照条件发生变化以及目标发生遮挡时容易导致跟踪失败的问题,提出了一种基于自适应多特征融合的粒子滤波目标跟踪算法;该算法将RGB颜色直方图和LBP纹理直方图融合起来建立目标参考模型,并且引入Sigmoid函数动态调整两类子特征粒子的权重;仿真结果表明,该算法能在复杂背景下自适应调整两种子特征权重,以克服其中一种特征失效导致的跟踪失败,而且有效地避免了使用单一特征建模的缺点,能够实现更加准确的跟踪。     

基于粒子滤波与改进水平集的人手跟踪

提出一种基于肤色信息的改进水平集分割算法,给出整个算法的推导和实现过程,实现复杂背景下的精确人手轮廓分割,在进行人手跟踪时,使用粒子滤波对手的位置和大小进行跟踪,并用跟踪结果初始化水平集函数,以此加快轮廓曲线的收敛速度,获得手的轮廓后,对指尖位置进行定位。实验结果表明,该算法能够在复杂背景下实时、准确地跟踪人手轮廓和指尖位置。     

基于CUDA 与粒子滤波的多特征融合视频目标跟踪算法

针对复杂环境中非线性运动目标跟踪,单一特征无法满足对目标的准确描述,造成不能准确跟踪的问题,提出了一种基于粒子滤波与多种特征自适应融合的跟踪方法．该方法先对目标区域提取轮廓方向分布与颜色分布。根据自适应规则融合后,然后与粒子滤波理论相结合,实现对各种复杂环境中视频运动目标的有效跟踪．同时,通过使用CUDA（ComputeUnifiedDevicemchitecture）加速,实现了目标跟踪的实时性．实验结果表明,该方法可对非线性、非高斯的运动目标进行有效的跟踪,对目标的遮挡与暂时消失,背景焦距的拉伸与背景颜色的变换,有很强的鲁棒性和实时性．     

基于改进射线矢量法的手部轮廓与手势实时跟踪方法

目前,在视频分析和处理过程中,运动物体的实时检测和与轮廓跟踪作为计算机视觉分析识别的基础,已变得越来越重要了.改进了传统的射线矢量法表示物体形状的方法,并结合拆分法和聚合法对单帧图像进行分割,以得到完整而准确的手部曲线,在相邻帧之间采用了Kalman滤波器估计帧间手部运动的轨迹来实现跟踪过程.该方法很好地克服了传统射线矢量法所无法表示的形状的缺陷,能够准确地跟踪手部的运动以及各种手势.     

一种面向实时交互的变形手势跟踪方法

变形手势跟踪是基于视觉的人机交互研究中的一项重要内容.单摄像头条件下,提出一种新颖的变形手势实时跟踪方法.利用一组2D手势模型替代高维度的3D手模型.首先利用贝叶斯分类器对静态手势进行识别,然后对图像进行手指和指尖定位,通过将图像特征与识别结果进行匹配,实现了跟踪过程的自动初始化.提出将K-means聚类算法与粒子滤波相结合,用于解决多手指跟踪问题中手指互相干扰的问题.跟踪过程中进行跟踪状态检测,实现了自动恢复跟踪及手势模型更新.实验结果表明,该方法可以实现对变形手势快速、准确的连续跟踪,能够满足基于视觉的实时人机交互的要求.     

基于运动特征的颜色粒子滤波器

传统颜色粒子滤波器不能对跟踪状态进行自我判断,粒子容易失效,导致目标跟偏甚至跟丢。针对该问题,设计一种基于运动特征的颜色粒子滤波器。在分析目标运动特征的基础上,改进系统运动模型,建立自适应背景颜色尺度;在跟踪过程中通过最优估计速度和加速度来判断粒子滤波器的跟踪状态,建立相应的捕获机制以跟踪目标。实验结果证明,改进的颜色粒子滤波器能对与背景相似的运动目标进行有效准确的跟踪。     

基于分块颜色直方图和粒子滤波的物体跟踪

在使用粒子滤波的跟踪方法中,颜色直方图经常被用来作为目标特征。但是普通的颜色直方图易受与跟踪物颜色相似的背景和其他物体的干扰,并且在跟踪目标被部分遮挡后性能也将下降。为解决这些问题,受hog特征启发,提出一种分块重叠的颜色直方图,并且根据分块直方图特点,重新设计了粒子滤波系统的权重计算方法和模型更新方法。实验证明该系统优于传统的颜色直方图特征。     

联合轮廓法在低分辨率视频下的多目标追踪

相似目标间的遮挡一直是多目标追踪问题中的难点。针对这个问题提出了联合轮廓法。这种方法在使用粒子滤波器的基础上,通过对遮挡目标集的外轮廓建模来确定处于遮挡关系中目标的状态,从而进一步得到目标的轨迹。算法在实验中显示了良好的鲁棒性,并且计算复杂度与遮挡目标的个数成二次多项式关系。     

基于粒子滤波和Galerkin法的改进目标跟踪算法

在粒子滤波框架下,估计的准确性受到建议分布选取的影响很大。传统的粒子滤波通常采用系统转移概率作为建议分布,但传统的建议分布选取方法由于没有考虑新的观测信息,因此不能产生准确的估计值。为此采用一种叫做Galerkin法的数学工具去构造建议分布,依据该方法构造的建议分布相对传统的方法提高了粒子滤波估计的准确性。同时,在新的跟踪算法框架中,将颜色模型和形状模型进行自适应的融合,并提出了一种新的模型更新方法,提高了目标跟踪的稳定性。实验结果证明了该跟踪算法的有效性。