视频序列中基于均值漂移的运动目标跟踪的研究

随着数字图像处理与计算机视觉技术的发展,运动目标跟踪检测在监控安保、机械避障与遥感图斑自动识别等领域被广泛应用。本文基于均值漂移算法,探究复杂条件下的运动目标跟踪问题,并针对该算法存在的优势与不足进行了深入分析,通过引入自适应原理与Kalman滤波算法,降低在均值漂移运算时迭代次数,实现短暂遮挡情况下的组合式运动目标跟踪。     

复杂背景下视频运动目标跟踪算法研究

随着视频监控技术的进步,运动目标跟踪作为计算机视觉领域的难点问题,具有广阔的发展前景,其采用的算法种类繁多,效果也各有千秋。结合文献资料介绍了目前普遍适用的四种目标跟踪算法,对比分析了其优势和局限性,可以综合采用两种以上算法进行跟踪研究来提高目标跟踪识别的精度和效率。最后归纳总结了目标跟踪算法亟待解决的问题和研究趋势,对未来跟踪算法的发展进行展望。     

一种稳健的移动机器人目标跟踪算法

为了有效地实现复杂环境下机器人运动目标跟踪,提出了一种结合卡尔曼滤波和均值漂移的目标跟踪算法.该算法首先通过帧间差法在复杂背景中获取目标模型,以机器人自身一个周期的运动作为卡尔曼滤波器的输入量,以卡尔曼滤波器的估计值作为均值漂移算法的启动点,再利用均值漂移算法得到最终目标位置,最后通过目标遮挡判定来解决遮挡问题.实验表...     

基于Mean Shift和粒子滤波的运动目标跟踪

针对Mean Shift算法跟踪效果不佳以及粒子滤波算法计算量大且实时性不强等问题,提出了一种结合Mean Shift和粒子滤波的运动目标跟踪融合算法。首先用MeanShift算法进行跟踪,在跟踪结果不佳的情况下用粒子滤波算法进行修正。实验结果表明,融合算法很好地结合了两种算法的优点,既保留了Mean Shift算法的实时性,又很好地体现了粒子滤波算法的鲁棒性,实用性很强。     

基于卡尔曼滤波的移动机器人运动目标跟踪

提出了一种基于卡尔曼滤波的运动目标快速跟踪算法。针对复杂背景下彩色运动目标跟踪问题,采用基于颜色特征和形状特征相结合的方法进行目标识别。利用卡尔曼滤波器的预测功能,预测运动目标在下一帧中的位置,将图像全局搜索问题转换为局部搜索,提高了系统的实时性。实验结果表明:该算法满足移动机器人运动控制的实时性要求,实现了对运动目标的快速跟踪。     

基于改进的均值漂移和卡尔曼滤波的目标跟踪算法

针对固定搜索窗口均值漂移算法在目标运动速度过快或目标尺度发生变化而导致跟踪失败的问题,提出一种与卡尔曼滤波相结合的自适应窗口跟踪算法。首先用卡尔曼滤波算法对运动目标进行预测及更正,设定感兴趣区域,并利用均值漂移算法确定搜索窗口大小和位置,同时结合Bhattacharyya系数进行目标定位,实现视频中目标跟踪。通过对比分析和实验结果,改进算法对目标尺度发生变形时具有较好的鲁棒性和准确性。     

结合粒子滤波与Mean shift的高速运动目标跟踪

Mean shift跟踪算法能够有效跟踪视频序列中的各种运动目标,但是该算法无法准确地跟踪视频中高速运动目标.通过分析mean shift算法的原理,指出mean shift对高速运动目标跟踪失效的原因,提出一种基于mean shift的粒子滤波跟踪的新算法.通过实验比较,该算法能改善了Mean shift算法对高速运动目标的效果,并且在存在干扰目标的情况下具备良好的跟踪效果.     

基于Mean Shift的视觉目标跟踪算法综述

基于Mean Shift的视觉跟踪算法具有计算复杂度低、调节参数少、稳健性较好和易于工程实现等优点,是目前视觉跟踪领域的重要研究方向。首先介绍了经典的Mean Shift跟踪算法,分析了此跟踪框架存在的缺陷。然后从目标模型表达、模型更新、尺度与方向佑计、抗遮挡跟踪和快速目标跟踪等J个方面详细地综述了Mean Shift跟踪算法的发展与改进。针对上述每个方面,对典型方法与最近研究成果进行了介绍与评述。最后展望了Mean Shift跟踪今后的研究方向与发展趋势。     

基于Mean Shift算法和NMI特征的目标跟踪算法研究

针对传统Mean shift跟踪算法对空中运动目标跟踪效果不理想的问题, 提出了基于Mean shift算法和归一化转动惯量(Normalized moment of inertia, NMI)特征的目标跟踪算法. 算法中引入了目标NMI特征, 建立了基于虚警概率最小原则和相似度二级判决门限的跟踪策略, 对目标模型进行更新. 同时利用卡尔曼滤波, 在目标被遮挡后进行估计预测. 实验表明该算法在空中运动目标存在较大形变、被遮挡等情况下, 能够进行实时、稳定跟踪.     

自适应结构化稀疏表示的海上目标跟踪研究

针对海上目标图像背景结构复杂,目标间相似度大,且遮挡和碰撞时常发生的特点,提出一种基于结构化局部稀疏表示的对角块外观模型构造方法,通过对外观表现稳定的图像块赋予较大权重来增加跟踪的稳定性。建立递推的目标跟踪模型,通过卡尔曼滤波算法解决每帧瞬时目标和跟踪结果之间的后验稀疏向量表示问题。最后实现帧目标搜索,瞬时目标与基函数词典之间残差最小的目标作为最优跟踪结果,同时采用增量主成分分析法重构跟踪结果以减少遮挡影响。将此方法与经典的目标跟踪算法进行比较,实验表明此方法具有较好鲁棒性和稳定性。     

一种基于卡尔曼滤波的运动物体跟踪算法

针对实时视频监控领域中传统的Camshift算法不能有效解决遮挡和高速运动等问题,提出一种改进的Camshift算法与卡尔曼滤波相结合的运动物体跟踪算法。首先,通过二次搜索来调整搜索窗口的位置和大小,保证Camshift跟踪的可靠性;然后,在Camshift算法的基础上通过卡尔曼滤波对搜索窗口进行运动预测,保证实时跟踪。实验表明该方法具有较好的实时性,并能够有效地解决遮挡等问题。     

运动目标识别与跟踪仿真系统的基本技术问题

分析了运动目标识别与跟踪仿真系统的概念、组成及基本技术问题,并指出电视成像仿真是系统的关键。为提高电视成像仿真的数值模拟逼真度,必须在OpenGL、OSG等三维场景建模软件中考虑太阳光、天空环境光对目标亮度的作用,电视光学系统的离焦、长距离的大气传输过程中湍流对电视上目标成像的影响也不可忽略。对电视图像处理延迟对跟踪过程的影响提出了仿真方法,这些内容对研究运动目标跟踪系统是有益的。     

基于粒子滤波的红外运动目标跟踪

提出一种基于粒子滤波及Mean Shift算法的红外运动目标跟踪方法。该方法首先利用目标区域的灰度分布,建立了一种基于统计直方图的系统观测概率模型,并针对红外目标机动性强,需要大量粒子才能保证算法鲁棒性的问题,将Mean Shift算法引入到粒子更新的过程中,使粒子分布在观测的局部区域内,在利用少量粒子实现分布多样性的同时,有效克服了粒子退化现象。序列图像的实验表明：该算法能够在目标高速运动或发生遮挡的情况下稳健跟踪目标,其总体性能优于传统的粒子滤波算法。     

视觉目标跟踪方法研究综述

目的 随着军事侦察任务设备的发展,红外与可见光侦察技术成为军事装备中的主要侦察手段。研究视觉目标跟踪技术对提高任务设备的全天候目标侦察、目标跟踪、目标定位等战场情报获取能力具有重要意义。目前,对视觉目标跟踪技术的研究越来越深入,目标跟踪的方法和种类也越来越丰富。本文对目前应用较为广泛的4种视觉目标跟踪方法进行研究综述,为后续国内外研究者对目标跟踪相关理论及发展研究工作提供基础。方法 通过对视觉目标跟踪技术难点问题进行分析,根据目标跟踪方法建模方式的不同,将视觉目标跟踪方法分为生成式模型方法与判别式模型方法。分别对生成式模型跟踪算法中的均值漂移目标跟踪方法和粒子滤波目标跟踪方法,判别式模型跟踪算法中的相关滤波目标跟踪方法和深度学习目标跟踪方法进行研究。首先分别对4种跟踪算法的基本原理进行介绍,然后针对4种跟踪算法基本原理的不足和对应目标跟踪中的难点问题进行分析,最后针对目标跟踪的难点问题,给出对应算法的主流改进方案。结果 针对视觉目标跟踪相关技术研究进展,结合无人机侦察任务需求,对跟踪算法实际应用中存在的重点解决问题与相关目标跟踪的难点问题进行分析,给出目前的解决方案与不足,探讨研究未来无人机目标侦察跟踪技术的发展方向。结论 视觉目标跟踪技术已经取得了显著的进展,在侦察任务中的应用越来越广泛。但目标跟踪技术仍然是非常具有挑战性的问题,目标跟踪中的相关理论有待进一步完善和改进,由于实际应用中的场景复杂,目标跟踪的难点问题的挑战性更大,因此容易导致跟踪效果不佳。针对不同的应用环境,结合具体不同军事装备的特点,研究相对精确和鲁棒并且满足实时性要求的视觉目标跟踪算法,对提升装备的全天候侦察目标信息获取能力具有重要意义。     

一种基于模板匹配的运动目标跟踪方法

为了提高运动目标跟踪算法在复杂场景下的稳定性,提出了一种将小波变换与模扳匹配相融合的跟踪方法。它首先对图像序列采用滤波器组实现运动目标分割,再通过对图像序列小波变换以确定目标匹配子图像,最终使用模板匹配求取最佳匹配点来实现实时跟踪。采用MATLAB仿真实验,对标准视频序列coastguard_cif实验测试结果表明,提出的方法具有良好的跟踪性能。     

动态背景下运动目标检测与跟踪研究

主要研究动态背景下的运动目标检测和跟踪问题。背景补偿差分法是一种常用的动态背景下运动目标检测算法,但检测到的目标轮廓要比其真实轮廓大,检测结果不准确且算法复杂度较高。主动轮廓模型在图像分割和目标提取过程中具有拓扑结构变化灵活性,对数值计算方案的设计更加方便、有效,据此提出一种基于改进C-V模型和卡尔曼滤波的算法,用来检测和跟踪动态背景下的运动目标。提出的算法利用C-V模型曲线演化检测和跟踪目标,使C-V模型在目标的边缘处收敛。结合卡尔曼滤波预测运动目标下一帧位置,从而实现对运动目标轮廓的跟踪。实验结果表明,该方法可以对动态背景下运动目标进行精确的检测与跟踪。     

面向对象的全时域移动对象数据模型

在面向对象模型中加入对动态属性的支持,提出和建立了一种面向对象的支持全时域数据存储和查询的移动对象数据模型。探讨了GPS定位信息中精度、方位等信息对移动对象位置更新的影响,并给出了一种新的基于定位精度、速度和方位的动态阈值位置更新策略,解决了移动对象的全时域存储和查询方法。最后对面向对象的全时域移动对象数据模型进行了验证,实验表明该动态阈值位置更新策略在不影响移动对象运动轨迹精度的情况下,可以有效减少位置更新,节省数据传输流量,减少数据存储量。     

通道加权和自适应模型更新的实时目标跟踪

针对单一特征不能有效建模目标及特征通道直接叠加影响跟踪质量的问题,基于判别式尺度空间跟踪（DSST）提出了自适应模型更新与响应加权的实时相关滤波跟踪算法。首先,融合多维特征,并对每一响应通道自适应加权;其次,在尺度估计中融入多项式拟合策略;最后,根据响应图峰值波动情况进行样本可靠性判定,并提出模型更新策略。在OTB50和OTB100上进行实验,所提算法相较基准跟踪器,成功率分别提升6.4%和6.7%。与最近的跟踪器相比,其展现了优秀的性能,每一模块都对结果产生了有效的提升,且速度高达85 fps,是基准跟踪器DSST的三倍,超过大部分实时性跟踪算法。     

基于Mean Shift的多模板目标跟踪算法

目标跟踪是计算机视觉研究领域的热点之一,并得到广泛应用。其中基于Mean Shift的运动目标跟踪算法因其计算量小,实时性好,简单易行等特点而受到广泛关注,但该算法在目标突变或严重帧丢失以及目标严重遮挡的情况跟踪效果不佳,留下了改进空间。在传统基于Mean Shift运动目标跟踪方法基础上,通过创建并维护多样性模板库为跟踪过程提供更丰富的目标描述信息,提高算法运动目标跟踪效果。实验结果表明,新算法较好地解决了在目标突变和严重帧丢失情况下不能准确跟踪目标的问题,并且对目标的完全遮挡也具有很好的鲁棒性。