多目标跟踪算法的研究与应用

将多目标跟踪算法用于水中絮体颗粒的跟踪,提出了一种代价函数结合改进MHT的算法,对出现异常的絮体颗粒用改进MHT算法跟踪,并通过分析絮体颗粒运动特性修正了改进MHT算法,有效解决了跟踪过程中出现的轨迹交叉、轨迹合并等情况,这样在保证跟踪精度的基础上又提高了跟踪速度;同时,采用跟踪絮体颗粒得到颗粒的沉淀速度信息来评价水处理混凝的效果,自动控制混凝剂的加注,从而达到自来水水质检测和净化的目的。     

基于深度学习的视觉多目标跟踪算法综述

视觉多目标跟踪是计算机视觉领域的热点问题,然而,场景中目标数量的不确定、目标之间的相互遮挡、目标特征区分度不高等多种难题导致了视觉多目标跟踪现实应用进展缓慢.近年来,随着视觉智能处理研究的不断深入,涌现出多种多样的深度学习类视觉多目标跟踪算法.在分析了视觉多目标跟踪面临的挑战和难点基础上,将算法分为基于检测跟踪(Det...     

FCM与PDA相结合的多传感器多目标跟踪算法

传统的概率数据关联算法(PDA)是在密集杂波环境下的一种良好的多目标跟踪算法,但它是针对单传感器对多目标跟踪的情况下使用,不能直接用于多传感器对多目标的跟踪.针对多传感器多目标跟踪问题,提出一种改进的PDA算法,采用FCM算法预测航迹的聚类中心,然后采用PDA方法对航迹进行跟踪.仿真实验证明此方法能有效地进行多传感器多目标的跟踪.     

基于CHNN的机动多目标跟踪算法及其参数特性研究

关于密集多回波环境下机动多目标跟踪,因其JPDA问题计算量出现的组合爆炸的现象,从而导致实时跟踪效果极差的问题.引入能解决组合优化问题的连续型Hopfield神经网络方法,来减少其计算量,并结合改进的模拟退火算法来优化网络收敛性和全局最优问题.其中,在已知网络能量函数下,对应的网络参数对网络性能产生了直接影响.因此,在实验的基础上,对神经网络参数进行分析研究,并充分证实了该方法解决JPDA问题的有效性,并给出了相应的积极结论.     

一种基于改进粒子滤波的多目标跟踪算法

针对复杂背景环境下的多目标跟踪问题,论述了主要的数据关联技术,将目标检测算法与粒子滤波相结合,利用颜色直方图作为观测模型,并利用全领域(GNN)算法进行数据关联.提出一种改进的基于粒子滤波的多目标跟踪算法,实现了视频场景中的多个目标跟踪.该算法对于目标在场景中的频繁出现和消失、相似外表、交叉运动和短暂遮挡等均有较好的处理效果.     

基于联合概率数据关联和粒子滤波的多目标跟踪算法

数据关联一直是多目标跟踪中的核心问题,是实现多目标有效跟踪的关键。介绍了多目标跟踪的基本原理以及联合概率数据关联的基本原理,并且将粒子滤波引入到联合概率数据关联模型中,提出了联合概率数据关联-粒子滤波算法来实现多目标跟踪。仿真结果表明,此算法可以很好的实现固定数目多目标跟踪。     

基于ROI特征匹配融合的图像多目标跟踪算法

在图像多目标跟踪问题中,针对图像匹配无法辨别同类别目标以及状态滤波难以对目标突发机动建模两个难点,提出了一种多特征匹配融合跟踪算法。该算法在基于局部方差图(standard deviation map,STDM)的目标检测结果的基础上,首先利用目标感兴趣区域(region of interest,ROI)的图像匹配来克服目标状态匹配误差的影响;然后利用状态特征匹配消除图像匹配识别的模糊性;最后在关联代价全局最优化框架下,将两者匹配结果融合,以提高多目标跟踪的正确率。     

改进的Viterbi多目标跟踪算法

使用改进的Viterbi算法用于多目标跟踪,引入测量“门限”,使所跟踪的目标仅与“门限”内的测量值关联。该方法能够减少假设的个数、降低算法的计算负担,有利于对MHT算法进行剪枝和合并。用Kalman 滤波和先验概率计算各目标的最大后验概率。该算法是连续的,能够处理丢失的探测、虚警以及跟踪目标的数量,提供一系列最好的跟踪目标集。     

一种基于运动检测的行人多目标跟踪算法

针对固定摄像头下的行人跟踪问题,提出一种基于运动检测的多目标跟踪算法。在运动目标检测中,先利用没有目标出现的视频帧建立背景图像,然后计算背景差并计算差分图像的梯度以提高运动区域的检测能力,最后利用区域合并法得到完整的运动目标区域,并间隔一定的时间更新背景模型。在检测到运动目标后转入跟踪。在跟踪目标时,对于有遮挡和没有遮挡的情况分开处理:若目标之间未发生遮挡,基于目标的中心距和加权的颜色直方图特征进行匹配跟踪;当发生遮挡时,用卡尔曼滤波器预测目标的位置。实验证明,相对于传统的基于背景差法的多目标跟踪,该算法能提取更完整、准确的目标区域,对行人这一非刚性目标能实现较好的跟踪。     

基于声图像序列的快速目标跟踪算法

针对声图像具有对比度低、不同时刻目标回波变化大等特点,提出了一种基于卡尔曼滤波和数据关联算法的快速目标跟踪算法.该算法首先对声图像序列进行高斯平滑和自适应阈值分割处理,在此基础上建立卡尔曼滤波目标跟踪模型和数据关联目标匹配算法,分析计算了可跟踪的目标速度上限值.仿真结果表明,该算法可较准确地实现目标跟踪,允许的目标速度可满足实际应用的需要.同传统文献算法相比,该算法具有实时性好、鲁棒性强,能更好地适应目标分裂或合并等情形.     

基于参数学习和运动预测的在线多目标跟踪算法

针对在线多目标跟踪中的短时遮挡和检测器误差造成的误检和漏检问题,提出一种结合参数学习和运动预测的在线多目标跟踪算法。采用逐帧关联的方式,首先利用目标的历史轨迹建立卡尔曼滤波器模型预测目标当前帧的可能位置,然后计算目标和当前观测之间的关联度建立代价矩阵。对于多目标跟踪被建模为指派问题,采用Hungarain算法求解,此外制定策略处理目标出现、消失和遮挡等异常情况。而对于多目标跟踪系统中的参数,设计一种新的二分类参数学习方案。实验结果验证了参数学习的有效性以及对误检、漏检和遮挡的鲁棒性,并且与若干经典算法的性能比较中,在多个指标上表现出一定优势。     

融合相关粒子滤波目标跟踪算法

相关滤波算法因其优越的高效性和鲁棒性被广泛应用于目标跟踪领域,但是该算法无法很好地处理目标遮挡和尺度变化等问题。针对该现象,提出了一种融合相关粒子滤波目标跟踪算法,该算法采用多个相关滤波器,学习到更多目标信息和背景信息,提高了目标与背景辨识度,并且引进了粒子滤波随机采样策略,在目标离开遮挡物时能够快速捕捉到目标。在尺度估计中引入了多尺度因子,对定位到的目标进行多尺度缩放,选用与滤波器响应值最大区域对应的尺度因子作为缩放比例,从而对目标进行尺度更新;粒子滤波算法随着粒子数目的增加,其计算量也随着增加,针对该问题,提出了基于粒子繁衍的重采样算法,在跟踪效率上做了提升。对提出的算法进行了三部分对比实验,实验结果验证了提出算法在处理目标遮挡和尺度变化问题上的有效性。     

一种基于贪心搜索的实时多目标遮挡处理算法

提出了一种固定摄像机遮挡条件下的多目标跟踪算法,包括基于区域相关的运动前景分割、基于合并--分裂检测的数据关联和基于贪心搜索的遮挡目标定位三部分. 该算法的主要特点表现在: 1)将遮挡条件下的目标跟踪问题转化为一个已知目标数量和特征的图像分类问题; 2)用贪心搜索和积分图算法快速定位遮挡中的目标,保证了算法的实时性; 3)对目标数量无约束,能够处理多目标相互遮挡下的跟踪问题(发生遮挡的目标数量大于等于2), 且对目标的遮挡程度和目标运动模式无约束,具有良好的可扩展性. 采用手工标定的IBM多人遮挡数据库的测试结果证明了算法的有效性.     

基于相关滤波融合多特征的运动目标跟踪方法

针对复杂环境下仅使用单一图像特征跟踪精度和鲁棒性差的问题,提出一种多特征融合的相关滤波目标跟踪算法。该算法首先从目标和背景区域分别提取方向梯度直方图(Histogram of oriented gradient,HOG)特征、颜色直方图特征和卷积特征,采用固定权重方法融合HOG特征和颜色直方图特征的特征响应图,然后将该层融合结果与卷积特征响应图采用自适应权重融合策略进行融合,基于融合后的响应图估计出目标位置,并采用尺度估计方法解决目标尺度变化问题,最后采用稀疏模型更新策略进行模型更新。在OTB-2013公开标准测试集中验证本文算法性能,并与主流的目标跟踪算法进行了对比分析。实验结果表明,与其中最优算法相比,本文算法的平均距离精度值和平均重叠精度值都有所提高。本文算法由于有效地利用了HOG特征、颜色直方图特征和卷积特征,在复杂场景下目标跟踪的准确性和鲁棒性都优于其他算法。     

多目标跟踪的对象初始化综述

对象初始化方法决定了如何对待多目标跟踪问题,与后续的多目标跟踪效果直接相关.不同的对象初始化方法能够确定不同的多目标跟踪框架,每一种框架都提供一种解决问题的思路,使得多目标跟踪的对象初始化问题具有巨大的研究前景.目前关于多目标跟踪中的对象初始化方法的综述性文献较少或缺乏系统性的对象初始化概述,因此文中从多假设跟踪方法、...     

基于改进的均值漂移算法的非刚性目标跟踪

针对现有的均值漂移算法不能适应非刚性目标的复杂运动情况,本文首先利用基于边缘的背景减方法去除背景干扰;然后利用GVFSnake技术提取出目标轮廓,结合目标轮廓改进了传统的颜色直方图;最后基于该颜色直方图结合卡尔曼滤波器或粒子滤波器改进了传统的均值漂移算法。实验表明,该算法可以实现快速的非刚性目标跟踪,对目标的不
不规则运动和严重遮挡有很好的鲁棒性。     

移动机器人的运动目标实时检测与跟踪

运动目标检测及跟踪是机器视觉领域备受关注的前沿课题之一。该文针对移动机器人导航领域对检测与跟踪的实时性要求,基于Kalman滤波器实现了驱动单目摄像头的反馈控制系统。采用简单的三帧差背景剪除策略检测运动目标,合并运动估计和背景补偿以加快系统反应速度。系统误差保存在协方差阵中,以增益的形式参与控制。该文还详细分析了运动补偿对检测的影响及误差的变化趋势。实验表明,系统能够保持对运动目标稳定偏差的平滑跟踪,在480320的图像分辨率下控制速度达到20Hz(fps)。     

面向多目标跟踪系统的专用循环目标检测器

多目标跟踪技术在视频分析、信号处理等领域有着广泛的应用。在现代多目标跟踪系统通常遵循的“按检测跟踪”模式中,目标检测器的性能决定了多目标跟踪任务的跟踪精度和速度。为提高多目标跟踪系统跟踪性能,提出了面向多目标跟踪系统的专用循环目标检测器,它利用视频帧序列间高度相似性的特点,依据先前帧的目标位置信息和当前帧相对于先前帧的变化得分图来选取候选框,解决了传统二阶段目标检测器中使用候选框推荐网络带来的参数量和计算量大的问题,同时融合了目标外观特征提取分支,进一步减少了多目标跟踪系统整体运行时间。实验表明,专用循环目标检测器及其他最先进的检测器分别应用于多目标跟踪系统,采用专用循环目标检测器时能够在保证多目标跟踪系统跟踪精度的情况下提升跟踪速度。     

一种抗遮挡的多运动目标跟踪改进算法

由于传统空间欧氏距离最短法难以解决遮挡问题,提出一种固定场景下抗遮挡的对多个运动目标进行实时检测和跟踪的算法.在分析传统帧差算法的优缺点的基础上对其进行了改进,引入空间滤波和区域填充.介绍了传统空间欧氏距离最短法,分析了它的缺点.用带状态参量的空间欧氏距离最短法对每个视频运动目标质心进行关联,监测每个视频运动对象的运动状态、运动轨迹.通过实验证明,该方法在改进传统欧式距离最短法的基础上,能实时有效得跟踪运动目标.