基于粒子滤波的移动物体视觉跟踪方法

基于颜色特征的粒子滤波算法已成为移动物体跟踪的热点.提出一种基于加权颜色直方图的粒子滤波跟踪算法,利用Bhattacharyya距离来描述粒子与目标区域颜色模型的相似性.实验结果表明:该方法具有较好的实时性与鲁棒性,可应用在视频监控、小车寻迹等场合.     

核粒子滤波目标跟踪算法

针对粒子滤波的退化问题以及使用单一特征跟踪鲁棒性不高的缺点,提出了一种基于多特征融合的核粒子滤波目标跟踪方法.首先在核粒子滤波中提出新的权值更新方法,然后将颜色和纹理特征在核粒子滤波方法框架下进行融合实现鲁棒跟踪.对颜色和纹理特征的计算分别采用空间直方图和积分直方图的计算方法,这2种计算方法有效地克服了2种特征自身存在的缺点.该算法提高了采样效率,解决了粒子滤波的计算量大和粒子退化问题.最后应用本文算法在复杂背景和严重遮挡等情况下的目标序列上进行了测试,实验表明该算法不仅能准确地跟踪目标,而且能很好地处理目标遮挡等问题.     

基于肤色模型与粒子滤波的人脸自动检测、跟踪算法

首先通过一种基于亮度聚类的肤色模型,检测人脸的初始位置;其次提出了一种基于粒子滤波的特征融合跟踪算法,用颜色直方图和方向梯度直方图来描述目标,在柱子滤波框架下将目标颜色和梯度信息有机结合,并自适应更新来跟踪人脸位置.实验表明,该算法不仅提高了跟踪精度,而且具有较强的鲁棒性.     

基于空间颜色模型的目标跟踪方法

为了克服颜色直方图对目标定位不准确的问题,提出了基于空间颜色模型和粒子滤波的目标跟踪方法。结合目标区域的颜色和空间信息,采用空间颜色直方图对目标建模,通过计算候选目标和参考目标空间颜色直方图的Bhattacharyya距离,建立基于空间颜色模型的观测似然函数。实验表明,与基于颜色直方图的跟踪算法相比,新算法提高了跟踪的准确性和鲁棒性。     

基于模糊逻辑的多特征融合的粒子滤波跟踪算法

传统粒子滤波跟踪方法采用单一的特征信息,存在跟踪精度低、鲁棒性弱的缺点,为此本文提出了一种基于模糊逻辑的融合颜色和局部二值模式(LBP)的粒子滤波跟踪方法,提高了目标跟踪的精度。首先,提取出能够表征目标的局部二值模式和基于核函数的加权颜色直方图两种信息;然后,利用模糊逻辑的方法对两种特征进行有效的自适应融合。大量试验表明本文算法在复杂环境下能够进行有效的跟踪,具有较强的鲁棒性和准确性。     

基于无味粒子滤波的动态场景下高机动目标跟踪

针对传统粒子滤波的目标跟踪算法存在粒子退化问题,提出了基于无味粒子滤波(UPF)的目标跟踪算法。为了将当前观测信息融入,采用无味卡尔曼滤波(UKF)生成粒子滤波的提议分布,以改善滤波效果。针对目标在机动过程中引起的视觉形变以及背景的变化,又采用了颜色直方图作为目标的颜色分布模型,并与UPF相融合。仿真结果表明,该算法对动态场景下的高机动目标有较好的跟踪效果。     

融合模糊统计纹理特征的多线索粒子滤波跟踪

针对粒子滤波跟踪算法使用单一特征鲁棒性差,以及粒子重采样策略易导致粒子退化、贫化等问题,提出了一种基于多特征、多线索的改进粒子滤波跟踪方法。使用引入邻域关系的Histon直方图描述目标的颜色特征,并建立了一种稳健的模糊统计纹理特征(FSTF)表达空间纹理信息,然后将其自适应地与区域颜色特征融合构建多线索的观测模型。在粒子滤波跟踪过程中,使用基于K-means的粒子权重聚类进行更为准确的后验分布估计。在重要性重采样阶段,保留高权重粒子的同时基于当前目标状态的先验分布产生新粒子,避免了粒子退化并保证了粒子的多样性。在标准测试集上的实验结果表明:相比其他基于粒子滤波框架的跟踪算法,本文方法能够得到更高的跟踪精度和成功率。与其他效果突出的流行跟踪算法相比,本文方法能在光照变化、目标形变和背景扰动场景下取得更好的跟踪效果。     

基于Kalman预测器的多特征Camshift运动目标跟踪算法

基于色度特征的Camshift算法在运动目标颜色特征与背景颜色特征差别不大或目标附近有与目标色度相近的物体时,往往会失去跟踪目标或者跟踪目标不准确.据此,提出一种基于Kalman预测器的多特征融合的Camshift运动目标跟踪算法,将色度特征和梯度方向特征结合起来,利用综合直方图实现目标跟踪,并针对运动目标突然加速导致目标跟丢的情况,采用Kalman预测器预测运动目标在下一帧中可能出现的位置,再用Camshift算法搜索目标中心,提高搜索的实时性.实验表明,该改进算法有效地解决了原有算法存在的问题,提高了目标跟踪的速度与精度,满足了实时性要求.     

基于混合特征的运动目标跟踪方法

为了应对运动目标跟踪任务中目标的尺度、光照变化和形变等情况,提出了一种基于混合特征的运动目标跟踪方法--SoH-DLT,综合考虑了运动目标的轮廓特征和细节特征.在粒子滤波跟踪过程中引入方向直方图描述目标轮廓特征,保证与目标最相似的粒子在尺度、光照变化和形变的情况下仍能获得较高的置信度,并作为跟踪结果输出.结合深度学习获得的高层特征和具有尺度不变性的加速鲁棒特征计算粒子权重,提高了复杂运动场景下目标跟踪的准确度,强化了SoH-DLT方法对尺度变化运动目标跟踪的鲁棒性.实验结果表明,SoH-DLT与其他方法相比获得了更好的跟踪效果.     

基于均值漂移采样调整和积分直方图表达的粒子滤波跟踪算法

粒子滤波跟踪算法是对视频目标跟踪常用算法的改进。通过对采样粒子的均值漂移调整,使采样粒子集中于其邻近的局部极大值区域,加快了粒子收敛的速度;通过图像的积分直方图表达方式,对原算法中低效的直方图的统计工作,用粒子所在矩形区域的4个顶点的积分直方图的加减运算代替,运算速度得到较大程度的提高。对实际图像的跟踪和分析表明,本算法和传统的粒子滤波算法相比,具有更快的收敛速度,更短的计算时间,且粒子数越多,粒子所在区域面积越大,本算法的优势越明显。     

基于加权空间直方图的均值漂移目标跟踪

目标模型内的背景像素会造成目标跟踪定位偏差。为了减少背景像素对跟踪造成的定位偏差,首先通过目标区域像素和目标区域周围背景像素的颜色直方图定义了一个加权系数,然后将该加权系数引入到空间直方图的计算中,提出了一种基于加权空间直方图的均值漂移(MS)目标跟踪算法。在此基础上,给出了一种模型更新方法。仿真实验表明,该算法具有很好的跟踪精度,对遮挡具有更好的鲁棒性。     

多特征融合匹配的霍夫森林多目标跟踪

针对目标遮挡、形变等复杂环境中多目标跟踪准确性低的问题,提出了一种多特征融合匹配的霍夫森林多目标跟踪算法．首先,该算法根据目标检测响应进行初步关联,在线选取正负样本,通过融合颜色直方图、方向梯度直方图特征以及光流信息构建目标的特征模型;然后利用霍夫森林学习,形成可靠的长轨迹;最后采用多特征融合的轨迹匹配算法,引入颜色直方图的相似性度量和基于Gabor滤波器的特征点匹配两种方式,形成加权融合的概率矩阵,将长轨迹逐级关联为目标的完整轨迹．实验表明,该算法在多个复杂环境的视频序列中,可以有效解决目标形变、相互遮挡等问题,能实现多目标的鲁棒性跟踪．     

自适应分块颜色直方图的MeanShift跟踪算法

传统颜色直方图的MeanShift(MS)算法只考虑了目标颜色的统计信息,不包含目标的空间信息,当目标颜色与背景颜色相近时,容易导致不准确跟踪或跟踪丢失。针对该问题,提出了一种自适应空间颜色直方图的MeanShift跟踪算法。该算法根据目标对象的最新外接矩形尺寸,确定对象分块方法,根据各块的Bhattacharyya系数值,确定各块的权重系数。其中,自适应分块的颜色直方图包含了自适应分块方法和目标的空间信息;加权Bhattacharyya系数考虑到不同块对整体相似度的不同影响。实验表明,文中算法采用自适应分块方法和加权Bhattacharyya系数法,比传统的MS算法和固定分块的MS算法具有更好的跟踪性能。     

基于空间和颜色自相关的直方图目标检测方法

在传统的颜色相关直方图基础上,提出了一种基于空间和颜色自相关的直方图目标检测算法(Spatial and Color Co-occurrence Histogramms,SCCH),该方法采用符合人眼感知的HSV颜色空间,并对其进行非均匀量化,使其更加符合人类生理机制;SCCH算法强调颜色过渡区域的重要性,选取边缘点作为计算对象,同时利用颜色自相关直方图,减少计算量,大大提高了检测效率。     

Multi-target tracking method based on the adaptive fragment and multi-feature fusion

In order to solve the problems of occlusion, appearance change and similar targets in multi-target tracking, this paper proposes a multi-target tracking method with the particle filter based on the adaptive fragment and multi-feature fusion. First, we divide each target into a few fragments adaptively according to its gray projection and describe each fragment with the color histogram and histogram of oriented gradient(HOG) feature, of which similarity can be obtained by adopting the weighted Bhattacharyya Coefficient. Then, we obtain particle sets of each target by FCM clustering. The optimal state estimation of each target is calculated through particles state in the subgroup. Finally, the weighting factor of each fragment is updated according to the reliability which is calculated by considering particles space information. Experimental results show that the proposed method can track the targets in many complex circumstances accurately and robustly.     

改进的二次型直方图距离度量

为增强直方图距离度量的辨别力,对二次型的直方图距离度量问题进行了研究.首先,对传统的二次型距离及其存在的问题进行了简要评述;然后,通过对传统二次型距离度量函数进行改进和构建新的相关矩阵,提出了改进的二次型直方图距离度量准则;最后对所提距离度量的快速计算以及高维直方图的距离度量问题进行了讨论.改进的距离度量准则充分考虑了直方图子区间之间的相关性.通过形状匹配、图像检索以及视觉跟踪等一系列实验测试,验证了所提距离度量准则的有效性和优越性.     

适应手脸遮挡手语视频的手势检测算法

针对手脸遮挡条件下的手语视频手势检测问题,提出一种基于力场（Force Field）转换的手势检测算法。首先分别计算手脸遮挡帧和纯脸部帧的力场图像,然后将力场图像分块并统计各分块直方图特征,再将相同空间位置的分块直方图对应相减,得到各分块直方图灰度分量差,最后将各分块直方图灰度分量差与灰度阈值进行比较获得手部位置。实验证明该算法能够实时进行手脸遮挡条件下的手势检测。