分块跟踪中的目标模板更新方法

在基于模式匹配的目标跟踪算法中,由于受遮挡、自身外观变化的影响,模板更新问题一直是目标跟踪的一个难题,因为遮挡和外观变化均表现为目标内灰度的变化,但由障碍物遮挡引起的灰度变化不能更新为模板;而由目标自身引起的灰度变化又要即时地更新为模板。为此,提出一种带有遮挡和外观变化判断的局部模板更新算法。算法使用分块模板并根据目标中变化的信息分别来自目标和背景的概率来区别外观变化和遮挡这两种情况。目标被部分遮挡时,通过不更新模板来防止障碍物信息混入模板;目标外观变化时,提出一种新的局部模板更新算法以适应目标的不断变化。实验结果表明,该算法既能较好地适应目标的外观变化,又具有较强的抗遮挡能力,比整体模板更新算法具有更好的鲁棒性。     

结合双模板融合与孪生网络的鲁棒视觉目标跟踪

目的 视觉目标跟踪算法主要包括基于相关滤波和基于孪生网络两大类。前者虽然精度较高但运行速度较慢,无法满足实时要求。后者在速度和精度方面取得了出色的跟踪性能,然而,绝大多数基于孪生网络的目标跟踪算法仍然使用单一固定的模板,导致算法难以有效处理目标遮挡、外观变化和相似干扰物等情形。针对当前孪生网络跟踪算法的不足,提出了一种高效、鲁棒的双模板融合目标跟踪方法(siamese tracker with double template fusion,Siam-DTF)。方法 使用第1帧的标注框作为初始模板,然后通过外观模板分支借助外观模板搜索模块在跟踪过程中为目标获取合适、高质量的外观模板,最后通过双模板融合模块,进行响应图融合和特征融合。融合模块结合了初始模板和外观模板各自的优点,提升了算法的鲁棒性。结果 实验在3个主流的目标跟踪公开数据集上与最新的9种方法进行比较,在OTB2015(object tracking benchmark 2015)数据集中,本文方法的AUC(area under curve)得分和精准度分别为0.701和0.918,相比于性能第2的SiamRPN++(siamese region proposal network++)算法分别提高了0.6%和1.3%;在VOT2016(visual object tracking 2016)数据集中,本文方法取得了最高的期望平均重叠(expected average overlap,EAO)和最少的失败次数,分别为0.477和0.172,而且EAO得分比基准算法SiamRPN++提高了1.6%,比性能第2的SiamMask_E算法提高了1.1%;在VOT2018数据集中,本文方法的期望平均重叠和精确度分别为0.403和0.608,在所有算法中分别排在第2位和第1位。本文方法的平均运行速度达到47帧/s,显著超出跟踪问题实时性标准要求。结论 本文提出的双模板融合目标跟踪方法有效克服了当前基于孪生网络的目标跟踪算法的不足,在保证算法速度的同时有效提高了跟踪的精确度和鲁棒性,适用于工程部署与应用。     

多通道特征和择优并行更新的核相关滤波跟踪

针对传统核跟踪算法单一特征的局限性、目标模板和特征外观模板更新的不足,提出了一种多通道特征和择优并行更新的核相关滤波跟踪算法。采用多通道特征提取方式：上支路采用卷积神经网络提取深度特征,下支路则将HOG特征和CN特征相结合用于训练与跟踪。采用新的目标模板和特征外观模板更新方式：择优并行更新,取不同支路当前帧的最大响应值作为最佳目标位置,下一帧中两个支路的模板更新采用前一帧最优位置的参数同时进行更新,直到跟踪结束,多支路的择优并行更新弥补了单一支路更新的不足。实验表明该算法能在不同挑战因子下实现更加鲁棒的跟踪过程。     

基于增量子空间自适应决策的目标跟踪

基于增量子空间的目标跟踪算法多数不加选择地将检测到的目标作为模板训练的样本, 并以固定频率更新模板, 这种无反馈闭环机制使得算法在目标外观模型发生变化、 光照变化等复杂条件下难以鲁棒跟踪目标, 一旦跟踪失败很难从错误中恢复. 为此, 我们提出一种反馈闭环跟踪算法, 在增量子空间粒子滤波跟踪框架下, 引入跟踪状态判决作为后续模板更新依据. 通过判决反馈信息选择合适的样本适时更新模板, 有效克服目标外观模型的变化, 持续跟踪目标. 实验结果表明, 由于引入跟踪状态判决, 在目标外观变化、光照变化等情况下, 本算法能够以与环境相适应的频率及时更新模板, 提高跟踪精度, 实验结果验证了本文算法的鲁棒性和有效性.     

中晚熟粳稻米质性状综合分析

结合辽宁省2002~2003年区域试验,对新育成的中晚熟水稻品种(系)的品质性状进行分析,结果表明:中晚熟品种的稻米品质较好,但不同品质性状间的变异系数存在着很大的差异。在所研究的品质性状中,垩白率和垩白度变异系数最大;其次是透明度、糙米率和精米率的变异系数最小,且年际间变化不明显。在稻米品质的相关分析中,糙米率和精米率相关系数最大,达0.7344;垩白率与垩白度、精米率与整精米率等呈极显著正相关。主成分分析表明:垩白因子为第一主成分因子,粒长为第二主成分因子。影响辽宁省中晚熟稻米品质的主要因素是外观品质,改良外观品质成为辽宁省今后中晚熟水稻品质改良的主要目标。     

基于孪生网络融合多模板的目标跟踪算法

基于全卷积孪生网络的视频目标跟踪算法由于在跟踪过程中使用单一模板,在运动目标外观发生变化时容易出现跟踪漂移并导致精度下降.因此,提出了一种基于孪生网络融合多模板的目标跟踪算法.该算法可在特征级上建立模板库,并使用平均峰值相关能量和模板相似度来保证模板库中各个模板的有效性,从而对多个响应图进行融合以获得更高的跟踪精度.O...     

适用于单目视频的无标记三维人体运动跟踪

在无标记人体运动跟踪过程中,由于被跟踪目标缺乏明显的特征以及背景复杂而使得跟踪到的人体运动姿态与真实值偏差较大,不能进行长序列视频跟踪.针对这一现象,提出一种基于形变外观模板匹配进行单目视频的三维人体运动跟踪算法,其中所用的人体外观模型由三维人体骨骼模型及二维纸板模型组成.首先根据人体骨骼比例约束采用逆运动学计算出关节旋转欧拉角;然后利用正向运动学求得纸板模型中像素在三维空间中的坐标,将这些像素根据摄像机成像模型投影到二维图像中得到形变外观模板;最后采用直方图匹配得到人体运动跟踪结果.实验结果表明,该算法对于一些复杂的长序列人体运动能够得到较为理想的跟踪结果,可应用于人机交互和动画制作等领域.     

基于模板匹配的手写数字决策分类器设计

针对手写数字识别提出一种基于模板匹配决策分类器设计方法。就该方法下的模式识别分类器设计进行详细论述,给出该分类器算法实现。该算法在对手写的数字图像进行预处理的基础上从待识别的手写数字图像中提取若干特征量与事先建立的标准模板库中模板对应的特征量进行比较,计算待识别图像和标准模板特征量之间的距离,用最小距离法判定其所属类。实验结果表明,该决策分类器算法实现容易,匹配速度快,保证字符识别的正确率。     

基于模板匹配的手写数字决策分类器设计

针对手写数字识别提出一种基于模板匹配决策分类器设计方法。就该方法下的模式识别分类器设计进行详细论述,给出该分类器算法实现。该算法在对手写的数字图像进行预处理的基础上从待识剐的手写数字图像中提取若干特征量与事先建立的标准模板库中模板对应的特征量进行比较,计算待识别图像和标准模板特征量之间的距离,用最小距离法判定其所属类。实验结果表明,该决策分类器算法实现容易,匹配速度快,保证字符识别的正确率。     

加权模板匹配的二值化阈值不敏感性研究

数字图像二值化处理过程中,阈值的选取非常之关键,为了在实际应用中能够快速准确地匹配出二值化图像中的目标图像,文中采用模板匹配的方法,对标准模板匹配算法和加权模板匹配算法的二值化阈值敏感性进行了研究。根据实验图像在二值化处理过程中所取阈值的波动对图像匹配结果的影响情况,得到加权模板匹配算法与标准模板匹配算法的二值化阈值敏感性差异。实验结论同时表明加权模板匹配算法具有较强的二值化阈值不敏感性和匹配性能好的优点。     

数字图像处理技术在大米外观品质分析中的应用

目前,对大米外观品质的检测,多采用人工方法进行,检测结果的主观性较强.为此,提出了基于数字图像处理技术的大米外观品质分析方法,并进行了比较详细的介绍.     

基于设计树模板的产品外观风格定制研究

为满足客户对产品外观的个性化定制需求,提出了产品外观风格特征的量化描述方法,构造了设计树来组织和管理设计方案的几何数据信息和风格信息,并给出了产品外观模板的形式化描述和建立方法。在此基础上,建立了基于设计树模板的产品外观风格定制系统的模型,介绍了基于CAD平台二次开发的、COM组件结合中间件的开发方案。     

在线复合模板模型表示的视觉目标跟踪

目的 视觉目标跟踪中,目标往往受到自身或场景中各种复杂干扰因素的影响,这对正确捕捉所感兴趣的目标信息带来极大的挑战。特别是,跟踪器所用的模板数据主要是在线学习获得,数据的可靠性直接影响到候选样本外观模型表示的精度。针对视觉目标跟踪中目标模板学习和候选样本外观模型表示等问题,采用一种较为有效的模板组织策略以及更为精确的模型表示技术,提出一种新颖的视觉目标跟踪算法。方法 跟踪框架中,将候选样本外观模型表示假设为由一组复合模板和最小重构误差组成的线性回归问题,首先利用经典的增量主成分分析法从在线高维数据中学习出一组低维子空间基向量(模板正样本),并根据前一时刻跟踪结果在线实时采样一些特殊的负样本加以扩充目标模板数据,再利用新组织的模板基向量和独立同分布的高斯—拉普拉斯混合噪声来线性拟合候选目标外观模型,最后估计出候选样本和真实目标之间的最大似然度,从而使跟踪器能够准确捕捉每一时刻的真实目标状态信息。结果 在一些公认测试视频序列上的实验结果表明,本文算法在目标模板学习和候选样本外观模型表示等方面比同类方法更能准确有效地反映出视频场景中目标状态的各种复杂变化,能够较好地解决各种不确定干扰因素下的模型退化和跟踪漂移问题,和一些优秀的同类算法相比,可以达到相同甚至更高的跟踪精度。结论 本文算法能够在线学习较为精准的目标模板并定期更新,使得跟踪器良好地适应内在或外在因素(姿态、光照、遮挡、尺度、背景扰乱及运动模糊等)所引起的视觉信息变化,始终保持其最佳的状态,使得候选样本外观模型的表示更加可靠准确,从而展现出更为鲁棒的性能。     

基于多任务混合噪声分布模型表示的视频跟踪

视觉跟踪中,目标信息是不确定的非线性变化过程。随时间和空间而变化的复杂动态数据中学习出较为精确的目标模板并用它来线性表示候选样本外观模型,从而使跟踪器较好地适应跟踪作业中内在或外在因素所引起的目标外观变化是视觉目标跟踪研究的重点。提出一种新颖的多任务混合噪声分布模型表示的视频跟踪算法,将候选样本外观模型假设为由一组目标模板和最小重构误差组成的多任务线性回归问题。利用经典的增量主成分分析法从高维数据中学习出一组低维子空间基向量（模板正样本）,并在线实时采样一些特殊的负样本加以扩充目标模板,再利用扩充后的新模板和独立同分布的高斯-拉普拉斯混合噪声来线性拟合当前时刻的候选目标外观模型,最后计算候选样本和真实目标之间的最大似然度,从而准确捕捉当前时刻的真实目标。在一些公认测试视频上的实验结果表明,该算法将能够在线学习较为精准的目标模板并定期更新目标在不同状态时的特殊信息,使得跟踪器始终保持最佳的状态,从而良好地适应不断发生变化的视觉信息（姿态、光照、遮挡、尺度、背景扰乱及运动模糊等）,表现出更好的鲁棒性能。     

车辆检测中特征指纹库模型的方法和应用

提出了一种新的行驶车辆识别和车辆外观类型检测模型,核心思想是用车辆特征外观的紧凑原型用来对车辆的外观分布进行表述,对每个单独的外观原型区域,依靠简单的距离标准进行匹配,并将所得区域信息进行归纳整理并保存在特征库中,在车辆对象识别过程中依靠车辆外观对象的匹配数目和密度覆盖来获得外观相似度,最后通过设置外观匹配阈值来对车辆不同部分进行区分和识别。实验结果说明使用该监测模型能够方便有效的在多种天气环境下进行车辆的检测与识别。     

基于FPGA和SSA-SVM算法的线阵智能相机产品设计及应用研究

为提升粮食品质检测的检测准确率,提出一种基于FPGA芯片结构的线阵智能相机和SSA-SVM算法的图像品质检测系统。该相机在图像预处理部分,通过模板调整后的离散型高斯滤波算法进行图像去噪,通过两点矫正法与时延法进行图像的灰度矫正及颜色错位矫正;在图像品质分析部分,以花生图像为例,通过改进的最大类间方差法进行目标提取,然后通过SSA-SVM对粮食的颜色、纹理、轮廓等特征进行品质划分。试验表明,模板调整后的离散型高斯滤波算法具有更好的图像去噪性能,两点校正法与时延法可实现对图像灰度畸变与颜色错位的有效校正;改进的最大类间方差法具有更好的图像提取性能,SSA-SVM对花生这种粮食的品质划分准确率达到98.34%、单次划分耗时为2.747 s,具有较好的粮食品质划分性能;该线阵智能相机对不同体积的粮食都具有较高的品质检测准确率,对花生这类体积中等的粮食的品质检测准确率甚至高达98.55%,在粮食品质的自动检测中具有一定的应用价值。     

基于Snake和外观模板的组合式图像对象分割

针对目前图像对象分割方法对图像的特征提取和抽象度不够,导致的分割精度低的问题,提出了基于Snake模型和外观模板的组合式图像对象分割研究方法,该方法将改进的外观模板图像对象分割算法得到的分割结果经过预处理作为改进的Snake模型的图像分割算法的输入初始轮廓进行精确处理。该算法在提升对象分割精度的有效性上达到了96%以上。     

基于外观模型粒子滤波稳健视觉的跟踪算法

提出了一种基于目标外观模型的粒子滤波跟踪算法,即在粒子滤波跟踪算法中,提出的外观模型作为目标的视觉特征的描述方法来建立目标模板。与常用的颜色直方图不同,提出的外观模型不仅有目标的颜色信息,同时还保留了像素的空间信息。由于自身的持续更新机制,即使在经历长时间的跟踪过程之后,该外观模型仍然能有效的作为当前帧的候选目标的参照模板。基于以上特点,本跟踪算法在目标的大小、方位、旋转角度发生较大变化或背景对前景目标有大面积遮挡的情况下,也能十分稳健的跟踪目标。在多目标的跟踪应用中,本算法结合目标层次划分的技术,能够有效的处理多个目标之间相互遮挡的棘手问题。实验结果证明,与基于颜色直方图的粒子滤波跟踪算法相比,本算法具有更好的鲁棒性。     

一种字符的模糊识别方法

本文提出了一种限制手写字符的模糊识别方法。对字符进行水平分段,轮廓扫描,柚取水平段特征。求出段特征与标准模板相应的段特征的隶属度,计算与各标准模板的模糊距离。选取距离最小者的模板所代表的字符类,判决属于该字符类。本方法可以减少存储的模板数,因而减少存储量,计算方法简便。     

两难选择下，笔记本如何做出差异化

一直以来,中国的中高端时尚人群对笔记本的选择都比较困难,追求品质就意味着要在外型上做出让步,而若想外观时尚,品质就会相应妥协。当然,这样的选择两难还体现在很多方面,例如价格与品质,例如轻薄便携与全尺寸功能等等。