基于Mean Shift视频运动目标跟踪

视频监控是安全防范系统的重要组成部分,而视频运动目标检测和跟踪技术则是智能视频监控的关键技术。Mean Shift算法是一种在一组数据的密度分布中寻找局部极值的稳定的方法,并因其它计算量小,简单易实现而广泛应用于实时跟踪场合。在离散的数据集上,Mean Shift能很快的找到数据分布最密集的点,本文介绍了使用OpenCV实现Mean Shift的方法,分析其在跟踪方向的优势与不足。     

基于Mean Shift视频运动目标跟踪

视频监控是安全防范系统的重要组成部分,而视频运动目标检测和跟踪技术则是智能视频监控的关键技术。Mean Shift算法是一种在一组数据的密度分布中寻找局部极值的稳定的方法,并因其它计算量小,简单易实现而广泛应用于实时跟踪场合。在离散的数据集上,Mean Shift能很快的找到数据分布最密集的点,本文介绍了使用OpenCV实现Mean Shift的方法,分析其在跟踪方向的优势与不足。     

基于BCH和HOG的Mean Shift跟踪算法

为解决基于核的Mean Shift跟踪算法在颜色相近时,容易出现跟踪不准确或者跟踪丢失的问题,同时提高跟踪的可靠性与准确度,分析了近年来的目标跟踪情况,提出一种基于分块颜色直方图(BCH)和方向梯度直方图(HOG)的Mean Shift跟踪算法.其中BCH包含目标的空间信息,能够很好地应对形变;HOG能够很好地解决光照变化和阴影的影响.使用标准数据集进行测试,结果表明:所提算法可以达到高于80帧/s的跟踪速度,分别优于跟踪-学习-检测(TLD)和核相关滤波(KCF)算法1.7％和2.2％.     

核函数自适应的Mean Shift目标跟踪算法

为解决Mean Shift算法无法对核函数带宽进行自适应更新的缺陷,提出目标质心的分布散度与多级正方形匹配结合的核函数带宽的更新算法。利用目标质心点的分布散度和增量试探法计算几个目标的可能变化尺度,采用多级正方形匹配计算各回字形区域间的Bhattacharyya距离预测目标的尺度变化趋势,对该趋势下的几个目标尺度进行Bhattacharyya距离对比,Bhattacharyya距离最大者为当前核函数的带宽,即目标的尺度。该策略减少了背景噪声的干扰以及每次计算目标收敛区域时的冗余像素的干扰。实验结果表明,该策略优于增量试探法和传统的核函数带宽不变化的方法,在时间代价上略低于增量试探法。     

使用Mean Shift进行自适应序列图像目标跟踪*

现有的Mean Shift跟踪方法使用单一半径参数描述目标大小变化,不能适应复杂的目标运动情况。使用带宽矩阵来描述目标尺寸,在两个方向上独立描述目标大小变化,提出并证明了一种新的跟踪方法。实验表明,在不增加任何计算量的情况下,该算法对目标运动的适应性更好。     

基于空间边缘方向直方图的Mean Shift跟踪算法

传统的基于色彩直方图或空间色彩直方图的Mean Shift跟踪算法,在诸如跟踪目标出现尺度变化的复杂条件下,无法得到准确的跟踪结果。这是因为色彩直方图或空间色彩直方图无法显著区分颜色相近的目标和背景。鉴于此,提出了一种基于空间边缘方向直方图的Mean Shift跟踪算法,使用空间分布和纹理信息作为匹配信息。实验结果表明,该算法能够有效的处理遮挡、光照变化和尺度缩放等复杂情况,对目标进行准确有效的跟踪,改善了传统方法在尺度缩放等方面的局限性。     

基于SIFT特征度量的Mean Shift目标跟踪算法

传统的Mean Shift算法,在诸如跟踪目标出现尺度变化、旋转、噪声干扰等复杂情况下,无法得到准确的跟踪结果。提出了一种基于尺度不变特征变换SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征度量的Mean Shift目标跟踪算法,首先根据SIFT算子计算跟踪目标附近的关键点位置和尺度,并获取该尺度空间下关键点邻域的特征向量,然后用跟踪目标区域内的特征向量的模值-方向分布直方图表示该目标,最后使用Mean Shift算法进行跟踪。实验结果表明,该算法在跟踪目标出现尺度变化、旋转、噪声干扰和遮挡等情况下能够准确地跟踪物体,鲁棒性好。     

光照和尺度自适应的Mean Shift人脸跟踪算法

针对原始Mean Shift算法易受光照强度影响及跟踪窗口不随目标尺度自适应变化的问题,提出了一种光照和尺度自适应的Mean Shift人脸跟踪算法。该算法将颜色特征与光照不变性特征局部二值模式结合起来共同表征人脸,增强了复杂背景下目标的跟踪性能,利用矩特征和巴氏系数估计目标的真实尺度,提高了人脸发生较大形变时的适应能力。实验结果表明,提出的算法比传统的基于颜色直方图的Mean Shift算法具有更准确的跟踪结果。     

基于背景优化的Mean Shift目标跟踪算法

针对传统的Mean Shift算法在目标快速运动且背景区域变化较大时,容易丢失跟踪目标的问题,提出了一种基于背景优化的Mean Shift目标跟踪算法。该算法引入混合直方图并对直方图重新量化,再通过减少背景像素在概率密度函数(PDF)中的权重来对背景进行优化,从而降低背景区域对跟踪的影响。实验结果表明,当目标快速运动,且背景区域变化较大时,该算法仍然能够实现对运动目标的准确跟踪。     

一种基于Mean Shift和Kalman预测的带宽自适应跟踪算法

Mean Shift算法是视觉监控领域广泛应用的经典目标跟踪方法,但对于速度过快或尺度变化大的目标的跟踪存在较大的缺陷。针对这一问题,提出了一种基于Mean Shift和Kalman方法预测的带宽自适应跟踪算法。该算法提出以Kalman预测目标在下帧中的位置作为Mean Shift迭代初始位置,以高效锁定各类运动目标;同时采用增量试探法自动调节带宽以适应目标的尺度变化。通过对行人和车辆等不同监控对象的实验表明,该跟踪算法具有良好的鲁棒性。     

基于惯量矩的自适应带宽Mean Shift目标跟踪算法

基于核的传统均值漂移目标跟踪算法,对于目标的尺度和角度缺乏良好的自适应能力。为此,提出一种基于惯量矩的自适应调整核函数带宽均值漂移跟踪算法。该算法首先用颜色模型在最优迭代位置投影创建目标概率密度分布,然后计算此密度分布的形心主轴惯量矩和旋转角度,最后用惯量矩的方法对目标进行椭圆拟合。得到目标的长度和宽度,递归滤波后自适应调整核函数带宽。实验结果表明,该算法在光照、尺度变化情况下可以准确跟踪目标,并估计目标旋转角度。     

基于车流量的交通灯智能控制算法

随着道路交通流量日益增加,现有交通灯使用的时间固定控制方法并不能很好地满足各种复杂交通情况。针对这一背景,在使用视频图像对车辆跟踪计数实时采集车流量的基础上,提出一种根据各方向车流量控制交通灯时间的算法。该算法根据实时的车流情况更新各方向的绿灯分配时间,自动调节各方向绿灯时间比例,并根据路口总车流量的大小智能调节绿灯时间周期大小。基于Delphi平台对算法进行仿真,结果表明:该算法能根据实时车流信息自适应调整各方向绿灯时长,并通过自动调节各方向绿灯时间总和来有效实现交通拥堵或畅通情况下交通灯的智能控制。     

基于FPGA的Mean Shift跟踪算法实现

实际应用中对目标跟踪的实时性要求越来越高。针对这个问题,设计并实现一种基于FPGA的Mean Shift跟踪系统。针对FPGA硬件平台的浮点运算复杂度高的特点,对核函数和权重计算进行优化,使用定点运算替代浮点运算。在处理同样分辨率的视频/图像数据时,与通用CPU E7400相比,该系统可使得性能有很大的提升。采用此方法大大提高了Mean Shift跟踪算法的计算速度,满足实时性的要求。     

一种结合了纹理和颜色的运动目标跟踪算法

运动目标跟踪是智能视频监控中的关键技术之一,怎样描述运动目标是该技术的一个关键问题。提出一种新的运动目标跟踪算法,结合改进的LBP纹理和色度来描述运动目标,并采用Camshift算法的思想进行目标跟踪。为了降低算法的复杂性,在保证跟踪精确度的前提下,LBP纹理和色度的种类被极大地精简。实验证明提出的方法能有效地跟踪运动目标,在常规的视频分辨率下能达到实时性,比同类的其它算法性能更好。     

基于小波分析的交通数据自适应消噪算法研究

针对实际采样环境中存在的各种干扰,以及交通数据的非平稳特性,在交通数据小波变换特性分析的基础上,提出基于小波分析的交通数据自适应消噪算法:对交通数据进行小波分解,然后对高频系数的自相关函数进行白噪声检验,从而确定小波分解的层数和阈值。采用实际检测交通流数据,对算法的有效性进行了验证分析。     

基于边缘信息车流量检测方法的研究

针对边缘检测中阈值很难确定导致不能准确提取背景边缘信息的问题,提出一种改进的基于边缘信息车流量检测方法。该方法预先对路况边缘图像作削顶处理获取一个恰当的阈值,从而可以准确地提取背景边缘信息;且在车辆计数过程中,结合固定窗法和浮动窗法二者的优点,设计一种新的浮动窗法进行车辆计数。实验结果表明,该方法在实时性、检测速度、正确率等方面得到很大的改进,能够在不同环境下进行正确有效地车流量检测。     

基于自适应模板更新的改进孪生卷积网络目标跟踪算法

现有的孪生网络目标跟踪算法采用边界框模板进行跟踪,在目标形变、遮挡等干扰下很容易导致跟踪漂移。在轮廓检测网络和孪生卷积网络(Siamese)跟踪网络的基础上,提出一种基于深度轮廓模板更新的改进孪生卷积网络目标跟踪算法。利用轮廓检测网络获取目标边缘轮廓,降低背景杂波干扰;利用改进的Siamese网络获得轮廓模板和搜索区域的深度特征;通过相似性匹配获得最优跟踪目标。仿真实验结果表明,所提出的改进模型能够提高目标形变、遮挡等干扰下目标跟踪性能,具有较高的工程应用价值。     

基于模糊聚类分析的公路隧道短期交通量预测

公路隧道交通量具有高度的复杂性、模糊性和随机性,常规的方法难以对其准确预测。模糊聚类分析是一种模糊数据挖掘方法,使用该法对同一时段交通量的历史数据进行处理,建立模糊相似矩阵,获得它们的聚类模式,在此基础上判断被预测样本所属的聚类模式。由于同一模式的样本具有高度相似性,可以用它们的交通量数据来预测新值。分析和计算结果表明该方法容易实现,且具有较高的预测精度。