基于DWT和Kalman滤波的多运动目标跟踪

为解决复杂道路交通场景中的误检问题,提高跟踪效率,提出了一种基于离散小波变换(DWT)和卡尔曼(Kalman)滤波的多运动目标跟踪算法。本文利用DWT对背景和序列图像进行三层分解,仅将低频子图进行背景差分提取了运动目标。在跟踪阶段,建立区域-目标模型,以检测信息作为观测值并利用Kalman滤波进行位置预测;通过匹配预测值和观测值,建立包含稳定目标、丢失目标和新出现目标的三层目标链,并对稳定目标进行Kalman最优估计。采用在线计算获取各运动目标的初始位置和速度,使预测值一开始就接近观测值。通过对实际视频序列进行检测跟踪实验和对比,分析了算法性能。实验结果表明,本文方法具有较高的抗噪声能力、跟踪实时性和准确性。     

基于像素级图像融合的Mean Shift目标跟踪

针对可见光、红外单模图像序列进行Mean Shift目标跟踪时存在的问题,提出了先对可见光、红外图像序列进行像素级动态图像融合,采用加权平均融合和基于区域目标检测的图像序列融合框架,再对融合结果进行Mean Shift目标核函数直方图建模,然后进行匹配跟踪。实验采用了实际图像序列。实验结果表明,针对目标进行跨背景区域的运动,该方法较采用单模图像序列进行跟踪具有更好的鲁棒性,并且满足实时性的要求。     

基于多视角航拍配准的运动小目标检测与跟踪

针对存在3D场景遮挡的航拍视频运动小目标跟踪问题,提出一种基于多视角航拍配准的运动小目标检测和跟踪算法。该算法首先对图像序列间隔采样,利用Harris检测器提取全局特征点,通过Delaunay三角网对待配准图像实现初始匹配,然后利用整合变换模型计算差分图像,并利用累积能量检测出目标,最后通过卡尔曼运动滤波消除运动目标跟踪的抖动。实验结果表明,该算法对城市和郊区场景的航拍视频可以检测出最小30个像素的缓慢运动目标。     

基于线阵CCD的目标跟踪

图像序列运动目标跟踪是计算机视觉领域的核心课题之一.本文采用线阵CCD相机获取图像序列.并提出了一种改进的相关跟踪算法时运动目标进行匹配和跟踪的算法,实现了目标的快速匹配与实时跟踪的目的.     

鲁棒的自适应尺度和方向的目标跟踪方法

针对在视频序列图像目标跟踪中,跟踪目标尺寸和跟踪目标相对背景运动的方位角都在实时变化,常规目标跟踪算法会引起尺度和方向定位偏差,导致跟踪漂移,甚至跟踪失败问题,提出鲁棒的目标尺度和方向自适应的跟踪方法。在Kalman滤波框架下,通过将运动目标的最小外接矩形信息转化为Kalman滤波参数,对目标运动进行建模。采用基于最小外接矩形的两步块匹配搜索方式实现对目标的中心定位,然后采用增量式搜索匹配方法根据最优尺度和角度的判别条件修正目标尺度和方向角度。通过动态评估不同目标模型在不同跟踪场景中的置信度,对目标模型进行动态更新。使用公用视频图像序列测试,实验结果验证了该方法的有效性。     

煤矿井下视频多目标轨迹跟踪算法研究

为了提高煤矿井下监控视频的目标识别准确率,对运动目标进行有效跟踪,将小波变换和背景差分法相结合,对Camshift算法进行改进,提出了适用于煤矿井下视频多目标轨迹跟踪算法。首先采用小波三层变换对视频图像进行去噪处理,得到低频图像。然后再进行背景差分运算,检测出运动目标。最后采用Camshift算法对运动目标进行跟踪处理。实验结果表明,改进的Camshift算法减少了原始Camshift算法在初始候选目标时的随机性,提高了目标检测和跟踪的准确率,为煤矿的安全生产提供了保证。     

基于SURF和KLT跟踪的图像拼接算法

针对现有图像拼接精度不高和速度慢的问题,提出一种图像自动拼接算法。采用特征向量实现图像序列完全自动排序,把特征向量作为图像中的运动目标,利用KLT跟踪算法计算特征点的偏移量,从而得到图像之间精确的单应性变换矩阵,给出一种基于视觉特征的色彩融合方法实现图像的无缝拼接。实验证明该算法提高了匹配的精度和速度,能够实现自动排序,并具有较好的鲁棒性。     

基于水平集的并行融合图像分割

针对复杂背景和多目标空中运动物体的定位和跟踪问题,研究了基于小波变换阈值去噪方法、数学形态学去噪方法与水平集方法结合的图像分割方法,提出了基于小波变换阈值去噪与水平集结合方法以及基于小波变换阈值去噪、数学形态学去噪与水平集结合方法的并行融合图像分割方法,对运动目标进行边缘检测。实验结果说明,基于小波变换、数学形态学与水平集方法结合的并行融合图像分割方法能够有效地提取目标物体的轮廓,抑制背景噪声。     

基于QP_TR信任域方法的低信噪比序列图像目标跟踪*

运动平台上低信噪比序列图像中的目标跟踪面临着两大困难:平台运动导致图像存在全局平移,使得目标在相邻帧间脱离跟踪算法搜索窗;图像中的干扰使得跟踪窗口经常跳动而导致跟踪失败.鉴于QP_TR信任域算法的优良性能,针对上述两个问题提出了一种新的基于QP_TR信任域和Kalman滤波的跟踪算法.该算法利用QP_TR进行图像稳定和模板匹配,通过Kalman滤波器状态估计滤除干扰.与三步搜索方法相比,加大了搜索窗大小的同时减少了模板匹配的次数,提高了性能.在真实图像序列上进行的实验表明,该算法能有效地稳定运动图像,实现运动平台上低信噪比序列图像中目标的稳定跟踪.     

基于层次匹配和背景补偿的红外目标跟踪

在红外图像跟踪过程中,由于种种原因红外序列图像中的感兴趣目标往往存在不规则运动,很难用某种模型来描述目标的运动状态变迁.本文提出一种基于层次匹配和背景补偿的方法来对此类红外目标进行精确跟踪.背景补偿算法去除前后帧图像由于数据采集工具的不规则抖动而造成的图像差异,在背景补偿算法的基础上运用层次匹配策略大大提高跟踪精度.实验结果表明,此算法可以实现复杂场景下的红外目标的高精度稳定跟踪.     

基于改进光流特征的运动目标跟踪

在城市智能视频监控中需要对运动目标进行实时跟踪,针对传统的运动目标检测中出现的跟踪目标易丢失、跟踪率低、实时性差等问题,提出一种基于改进光流特征的运动目标跟踪检测方法,对运动行人目标进行跟踪。该方法首先采用改进的Vibe运动背景建模法对视频中存在的运动行人进行检测,再将Shi-Tomasi角点检测与LK光流法进行结合,将角点检测结果融入到LK光流法中,并对检测到的角点进行运动光流特征提取,最后通过卡尔曼滤波对出现的行人进行预测跟踪,采用匈牙利最优匹配算法实现对运动目标的持续匹配以及对运动目标的跟踪。仿真结果表明,本文提出的方法能够对视频中出现的运动目标进行检测跟踪,具有较好的识别效果,且检测效率得到提高。      

基于运动区域检测的运动目标跟踪算法*

针对传统基于模板匹配的运动目标跟踪算法存在着计算量大、模板漂移导致跟踪失败的问题,提出了一种基于运动区域检测的运动目标跟踪算法。该算法通过采用光流法对目标运动区域进行估计,计算出光流场区域的形心,确定待匹配图相匹配范围,再用模板框在已确定区域进行模板匹配跟踪。根据某开放实验室行人录像跟踪实验表明,本算法能够有效解决模板漂移问题,提高了跟踪实时性, 实现了视频对象目标的跟踪。     

自动分割视频序列中运动物体的新算法：多特征联合方法

视频编码标准MPEG-4增加了适于多种应用的基于视频内容的功能,为了支持这一功能和提高编码效率,MPEG-4将视频序列中的每一帧分解成视频对象面(VOP);另外,由于基于内容的视频检索和视频监控系统均期望用分割出的关键视频对象紧致地表示一个序列,同时由于视频分割技术在模式识别、计算机视觉等领域也得到了广泛的应用,因此,分割视频运动物体并跟踪运动物体的变化变得至关重要.为了对视频中运动物体进行有效的分割,在帧差图象的基础上,采用Canny边缘检测和随机信号的高阶矩检测相结合的方法,来自动分割视频序列的前景区域和背景区域,并在前景区域中应用区域生长法进行颜色分割,以精确提取运动物体的边缘;还利用边缘和颜色特征来对分割出的运动物体建立模板,用于解决非刚体运动中局部暂时停止运动的情况.实验结果表明,此方法可以有效地分割运动物体,并能跟踪运动物体的变化.     

基于活动状态预测与分类的多目标跟踪

固定单摄像机多目标跟踪的难点在于对多目标互相遮挡情况的处理。针对此问题,本文提出一种基于活动状态预测与分类的多目标跟踪算法,并通过对数字视频中多人的跟踪对算法进行测试。通过对实际情况的分析总结将目标活动状态分为六类,利用卡尔曼滤波对遮挡的预测信息,结合区域匹配信息对目标的活动状态进行归类。最后,通过采用
用不同的目标定位及模板更新策略处理不同活动状态的目标,达到跟踪的目的。实验证明,对目标的分类处理使算法对多目标跟踪具有较好的适应性和准确性。     

海防视频监控系统中运动目标跟踪的设计与实现

针对海防视频监控系统中运动目标跟踪的问题,本文提出了利用上位机软件进行目标跟踪的设计与实现方案。文章首先介绍了海防视频监控系统的总体组成及工作流程;然后阐述了相关跟踪算法与金字塔分层搜索算法的实现,以及利用序贯相似检测算法与金字塔算法相结合的目标检测方法;最后描述了用目标偏移量对云台进行控制实现自动跟踪
踪的过程。通过在实际海防视频监控系统中的应用,对运动目标跟踪实现方案的有效性、实时性等特性进行了验证。     

Composition and Retrieval of Visual Information for Video Databases

This paper presents a new visual aggregation model for representing visual information about moving objects in video data. Based on available automatic scene segmentation and object tracking algorithms, the proposed model provides eight operations to calculate object motions at various levels of semantic granularity. It represents trajectory, color and dimensions of a single moving object and the directional and topological relations among multiple objects over a time interval. Each representation of a motion can be normalized to improve computational cost and storage utilization. To facilitate query processing, there are two optimal approximate matching algorithms designed to match time-series visual features of moving objects. Experimental results indicate that the proposed algorithms outperform the conventional subsequence matching methods substantially in the similarity between the two trajectories. Finally, the visual aggregation model is integrated into a relational database system and a prototype content-based video retrieval system has been implemented as well.     

基于视差和SIFT的双目视觉移动目标识别和追踪的研究

开展基于视差和尺度不变特征变换(SIFT)的双目视觉移动目标识别和追踪的研究。首先采用基于梯度的立体匹配算法得到较准确的左右视图视差映射,其次通过视差映射提高基于SIFT特征的左右视图运动目标的匹配精度,最后利用视差映射和区域增长的方法相结合分别在左右视图完成运动目标的追踪。实验结果表明,基于视差信息和SIFT的双目视觉移动目标识别与追踪算法具有很好的准确性,能够在连续视频中完成左右视场中对同一物体的追踪。     

基于改进活动轮廓的视频对象自动分割及跟踪算法

为了能够从视频序列图像中准确地提取出运动视频对象,提出了一种基于改进活动轮廓的视频对象自动分割及跟踪方法。该方法首先采用连续帧间差的4次统计量假设检验来确定视频对象的运动区域,并使用形态滤波消除残余噪声和空洞;然后根据3帧序列图像得到的前后运动区域的相与运算来有效地解决运动视频对象前后帧的遮挡问题,以获得视频对象模板,当提取出视频对象模板的边缘轮廓后,再用梯度向量流场作为外力的改进活动轮廓算法来获得视频对象的精确轮廓;最后以此视频对象的轮廓为基础进行运动补偿,以得到下一帧图像的初始曲线,再使用改进的活动轮廓算法对下一帧图像进行分割,即可实现视频对象的跟踪。该方法不仅能够消除差分图像中的显露背景,得到运动视频对象精确的轮廓,并且可进行多目标的分割与跟踪。