室内视频监控中行人目标检测与跟踪方法

为了有效检测和跟踪室内环境下视频监控中的行人目标,本文提出了一种新的行人检测与跟踪算法。检测阶段采用隔帧差分图像法以及自适应闽值分割技术快速检测运动行人;跟踪阶段采用卡尔曼滤波对目标位置进行预测,并利用最小外接矩形框优化匹配搜索。实现运动行人连续跟踪。通过单人、多人交互两组视频序列对算法进行了验证,试验结果表明。本文算法能够较好地处理室内静止背景下单人、多人跟踪,并对目标遮挡有一定的鲁棒性。     

高铁闸机智能监控系统中的行人检测算法研究

针对高铁闸机智能监控行人检测系统中较高的实时性要求,提出一种改进的基于梯度直方图(HOG)特征与AdaBoost分类的行人检测算法。首先对图像样本提取HOG特征,进行Gentle AdaBoost分类训练,得到高检测率的强分类器;然后对待测图像进行垂直边缘预处理,根据行人图像与非行人图像的边缘对称性特征,排除大量非行人窗口;最后对剩余窗口提取HOG特征,依据训练出的AdaBoost分类器检测HOG特征向量,判断窗口是否含有行人。实验结果表明:改进的行人检测算法比原算法计算量少,能够在保证原有准确率的基础上,对图像进行更快的检测,满足高铁闸机行人检测系统的实时性要求。     

汽车客运站出入口监控系统中行人检测与跟踪方法

准确检测并跟踪行人目标是进行人流量统计和行为分析的基础。在汽车客运站出入口监控系统中,多个行人一起行走的情况较多。针对这种情况,本文提出一种能分割多人的行人检测与跟踪方法。首先通过背景差法提取运动行人,并对多人融合的情况下进行行人分割;然后结合卡尔曼滤波原理跟踪行人,并输出其运动轨迹。实验结果表明,该方法能清楚地绘出行人的运动轨迹,具有很好的鲁棒性。     

深浅特征融合的实时单目标行人跟踪

单目标行人跟踪是计算机视觉目标跟踪领域最基础、也是研究最广泛的任务之一,而目前大多数使用的相关滤波类算法和深度学习类算法则分别在跟踪精度和跟踪实时性上存在不足.针对上述问题,本文提出一种将目标图像的深浅特征融合的实时单目标行人跟踪方法.算法利用卡尔曼滤波器预测目标位置,通过计算四分颜色直方图提取目标的浅层颜色特征,并获得预测相似性以判定预测的可靠性.使用YOLOv4模型作为检测器,提取目标深度特征并分别计算运动信息和外观信息的距离度量,同时提取浅层颜色特征计算得到相似距离度量,通过特征距离度量的加权融合对检测目标进行匹配与更新.最后,利用提出的轨迹更新策略协调预测和检测的调用关系,达到准确性与实时性的平衡.算法在OTB100和LaSOT数据集上进行了测试实验,结果表明:所提算法的跟踪准确率分别达到0.581和0.453,在GPU上分别能达到33.64 FPS和35.32 FPS的跟踪速度,满足实时跟踪的要求.     

基于可变形部件模型的粒子滤波快速行人检测与跟踪

针对视频中的行人检测和跟踪问题,提出一种基于可变形部件模型的快速行人检测、改进粒子滤波的行人跟踪算法。在行人检测阶段,为了改善非刚体行人的检测精度,采用了混合多尺度可变形部件模型;同时为了加速行人底层特征的计算,采用了基于预测算法的快速特征金字塔计算行人特征,代替传统的计算图像特征金字塔的每一个尺度特征。在行人跟踪阶段,采用时变的状态空间模型和基于颜色梯度直方图的观测模型对检测到的行人进行跟踪。实验证明,改进的行人检测算法可以在性能损失忽略不计的条件下,大大提高检测速度,并且相对于传统的行人跟踪,改进的粒子滤波算法对行人这一非刚性目标能实现较好的跟踪。     

基于视频的行人车辆检测与分类

针对传统智能监控中行人车辆检测与分类算法存在目标分割不完整、分类准确率低等问题,提出一种基于视频的行人车辆检测与分类算法。利用领域信息动态调整置信区间构造混合高斯模型,采用卡尔曼滤波预测目标下一帧的位置。通过自适应EM聚类方法提取目标长宽比和面积作为特征,将目标分为行人和车辆。在模型估计过程中假设相邻帧目标做匀速直线运动,推导出目标面积变化满足线性关系,并对目标跟踪和分类进行修正,进一步提高检测准确性。实验结果表明,该算法的人车检测准确率达到90%以上,分类准确率达到80%以上。     

基于OTSU分割和HOG特征的行人检测与跟踪方法

传统的HOG算法针对整幅图像进行行人特征提取,大量的非人窗口计算必然降低检测的准确率和效率。为此,提出一种基于OTSU分割和HOG特征的行人检测与跟踪方法。利用OTSU算法以最佳阈值分割图像,在分割区域的基础上进行Canny边缘检测,通过边缘的对称性计算确定行人候选区,继而采用经PCA方法降维后的HOG特征和隐马尔可夫模型对行人候选区进行检测验证。最后,以确定的行人区域为跟踪窗口,利用CamShift算法跟踪行人。多组实验结果证明,本文方法的行人检测效率和精度均有所提高,跟踪性能稳定、可靠。     

交通信息采集系统中的行人检测算法

根据高速公路行人运动的先验知识,设计了一种基于视频检测技术的高速公路行人检测算法.该算法采用背景帧差分法获取运动目标区域,采用跟踪链实现运动目标跟踪,根据行人运动的先验知识在运动目标中检测行人.算法已嵌入到交通信息采集系统中,在高速公路上进行的现场测试结果表明,算法具有较好的实时性和实效性.     

基于激光雷达的舞蹈机器人室内行人跟踪方法

为使舞蹈机器人根据行人的运动轨迹进行路径的动态规划,增强与人共处的能力,提出一种基于激光雷达的室内行人跟踪方法。获取激光原始数据并进行预处理,根据激光数据的分布特点对DBSCAN算法进行优化,实现激光数据的快速聚类,完成环境分割,给出基于类簇到激光雷达的距离及行人身体宽度的行人识别方法,并将行人簇的位置作为初始跟踪位置,将激光数据图形化显示,激光数据转换成视频数据,利用粒子滤波算法实现行人跟踪并实时绘制轨迹。实验结果表明,该方法能获得较好的行人识别以及跟踪效果,且实时性较强。     

基于改进的YOLO与GMM相结合的地铁行人检测算法

针对目前已有的行人检测算法存在的误检率高、实时性差等问题,首先基于Yolov3-tiny网络模型进行算法改进,提出一种Ped-tiny网络模型。通过采用深度可分离卷积层替代部分原始网络中的传统卷积层来适当加深特征提取网络,同时增加一尺度的预测层,保证各个尺度的行人目标被精准检测到;其次结合GMM(混合高斯模型)的运动目标检测算法,该算法能有效利用目标运动时所产生的运动信息对行人目标进行检测、定位;最后将两算法的目标框进行对比,并对目标框进行修正。实验结果表明,在应对不同地铁场景、不同行人姿态和不同遮挡等情况时,文中方法具有更低的误检率,更高的检测精度并能满足检测的实时性要求。     

CGTracker: Center Graph Network for One-Stage Multi-Pedestrian-Object Detection and Tracking

Most current online multi-object tracking (MOT) methods include two steps: object detection and data association, where the data association step relies on both object feature extraction and affinity computation. This often leads to additional computation cost, and degrades the efficiency of MOT methods. In this paper, we combine the object detection and data association module in a unified framework, while getting rid of the extra feature extraction process, to achieve a better speed-accuracy trade-off for MOT. Considering that a pedestrian is the most common object category in real-world scenes and has particularity characteristics in objects relationship and motion pattern, we present a novel yet efficient one-stage pedestrian detection and tracking method, named CGTracker. In particular, CGTracker detects the pedestrian target as the center point of the object, and directly extracts the object features from the feature representation of the object center point, which is used to predict the axis-aligned bounding box. Meanwhile, the detected pedestrians are constructed as an object graph to facilitate the multi-object association process, where the semantic features, displacement information and relative position relationship of the targets between two adjacent frames are used to perform the reliable online tracking. CGTracker achieves the multiple object tracking accuracy (MOTA) of 69.3% and 65.3% at 9 FPS on MOT17 and MOT20, respectively. Extensive experimental results under widely-used evaluation metrics demonstrate that our method is one of the best techniques on the leader board for the MOT17 and MOT20 challenges at the time of submission of this work.     

强化深度特征融合的行人搜索系统

针对行人图像的深度特征缺乏对局部细节的描述，及不完全具备对尺度、旋转、平移及光照变化等各种因素的不变性而导致行人搜索准确率低的问题，本文提出一种具有强化深度特征融合的行人搜索系统。该系统将行人候选网络和行人识别网络两部分整合优化成统一框架。其中，行人候选网络实现行人框的获取及标定，而行人识别网络在获取深度学习特征的基础上融入具有几何不变性的传统特征，建立一个强化深度特征融合网络模型。实验结果表明，本文采用强化深度特征融合的网络模型，在SSM数据集上检测并框出图片中的行人，其Top-1识别正确率高达80.7%，比单纯采用深度特征模型更具优越性。     

Anchor-free的尺度自适应行人检测算法

Anchor作为行人检测算法中的初始框,可以解决行人平移问题和缓解行人尺度变化问题,目前的行人检测算法通常都基于anchor.然而,使用anchor就需要精心调整对检测性能影响非常大的anchor超参数,如anchor的尺度和高宽比等.为避免这一问题,提出一种基于anchor-free损失函数的行人检测算法,并通过融合...     

融合显著性因子的行人纹理提取

针对基于纹理信息的行人特征提取算法中存在特征信息冗余度大,无法刻画人眼视觉敏感性的不足,提出一种融合人类视觉感知特性的基于显著性局部二值模式(SF-LBP)的行人纹理特征提取算法.该算法首先采用显著性计算方法提取感兴趣区域得到各部分的显著性因子;然后将显著性因子权值与行人纹理特征根据核函数相融合,生成基于SF-LBP算子的特征向量;接着统计不同区域的特征向量,形成特征直方图;最后结合自适应AdaBoost分类器构建实验平台进行实验.INRIA数据集中的实验结果显示,SF-LBP特征在检测准确率上比梯度直方图(HOG)特征、Haar特征高出2%~3%,达到97%,召回率达到90%,提高了2%左右,表明SF-LBP算子能够准确描述行人的纹理特征,提高行人检测系统的准确率.     

基于序列图像的实时人流检测与识别算法研究

针对可见光下人流检测、识别算法中存在的运动目标分割准确率低、识别效果差等问题,提出一种新的跟踪与识别方法.首先利用序列图像中运动目标时空一致性,将帧间二阶差分(SODP)与边缘检测相结合进行运动目标分割;再根据行人运动模型和运动目标局部性特征,通过粗采样方法快速提取跟踪特征向量;利用运动目标轮廓投影比、形状因子等特征分量,并构造基于人工神经网络的运动目标分类器进行识别.通过对大型商场进行的实际测试表明:该方法在运行效率、识别准确率方面均取得满意结果.同时,算法对于光线、阴影和人流变化等外界因素的影响,具有较强适应性.     

深度学习及时空约束的行人跟踪算法研究

由于以往的行人跟踪方法大部分不能有效地解决目标被遮挡后以及目标尺寸变化再跟踪的问题,所以引入了深度学习的方法,但是经实验发现单纯使用深度学习行人跟踪会因行人检测部分的误差而出现整体的跟踪准确率不高的问题。提出了一种基于深度学习和时空约束后处理的行人跟踪方法,深度学习的行人检测部分采用了根据实际应用场景优化过的SSD算法,行人匹配部分采用了一种计算交叉输入领域差异然后进行块总结的方法,最后进行时空约束的后处理。在OTB数据集上做实验,与传统跟踪算法以及单纯深度学习算法进行了对比。     

内容一致性行人重识别算法

行人重识别是指利用计算机视觉技术识别不同监控设备下的目标行人,该技术在公共安全与相册管理等方面应用较广。然而现有行人重识别算法在局部特征区域划分后出现离异值使该区域内容不一致,导致局部特征可区分性降低。提出一种基于局部区域特征选择的内容一致性行人重识别算法。将行人图像输入残差卷积神经网络取得张量,根据局部区域内容一致性从张量中选择基本单位特征向量,使用Softmax函数计算其局部区域概率重新生成局部区域,从而消除离异值,增加类间差异并减少类内差异。实验结果表明,与Spindel、PN-GAN等行人重识别算法相比,该算法的行人重识别准确率更高,其提取的行人特征可区分性和鲁棒性更好。     

基于似然域背景差分的行人检测和跟踪方法

基于激光雷达的室内机器人行人检测、跟踪容易受到复杂背景的影响。针对这种情况,提出一种基于似然域背景差分的行人检测、跟踪和跟随系统。利用即时定位与地图构建算法获得陌生环境的二维栅格地图,通过蒙特卡洛定位获得机器人在地图中的后验位姿,利用似然域模型分割出前景对应的激光雷达数据后,进行行人的检测、跟踪以及跟随。实验结果表明,该系统使行人检测准确率提升3.49%,平均检测时间缩短近32%,有效降低复杂背景对多行人检测与跟踪的影响,实现机器人对目标行人的实时跟随。     

基于稀疏结构的图像特征匹配算法

对图像进行全局的特征点检测耗时较长,而且全局特征稳定性不好,这就造成算法的运行速度慢和匹配准确率低,达不到令人满意的匹配效果.在尺度不变特征变换（SIFT）的基础上,通过引入稀疏结构的概念,提出了一种基于稀疏结构的图像特征匹配算法（SSM）.通过稀疏度函数获得像素点的稀疏度值,筛选出稀疏度高的像素点所在的区域,并对该区域进行SIFT特征点检测,通过最佳描述子实现特征匹配.将SSM算法与几种经典算法相比,实验结果表明,本文算法在特征匹配速度和匹配准确率上相比于原算法都有较明显的提高,能够用于目标实时跟踪、图像检索和全景图像拼接等领域.