一种自适应的运动目标实时跟踪算法

提出了一种基于均值平移（Mean Shift）和粒子滤波融合的自适应运动目标跟踪算法。该算法在处理来自PTZ (Pan/Tilt/Zoom）摄像机的视频图像时，自适应地更新直方图模板的特征信息，并结合Mean Shift算法来控制粒子滤波中粒子的产生，根据粒子的权值计算目标的位置。测试结果验证了该算法的实用性和有效性。     

基于粒子滤波/Mean Shift的改进跟踪算法

针对单一特征所带来的跟踪不稳定问题,该文提出一种基于纹理特征粒子滤波/Mean Shift的改进目标跟踪算法。该算法中建立一种选择反馈机制,首先对目标同时进行基于纹理信息的粒子滤波和基于颜色信息的Mean Shift两种算法的跟踪,然后对两种算法的跟踪结果进行比较,选择结果较好的输出,并把结果反馈到粒子滤波与Mean Shift中作为下一帧处理的初始值。实验结果表明,该方法克服了单一特征所带来的跟踪不稳定问题且具有较强的鲁棒性。     

融合两层卡尔曼滤波和Mean Shift的自适应目标跟踪算法

为了改进Mean Shift算法及其与卡尔曼滤波融合跟踪算法的性能,提出了融合两层卡尔曼滤波和Mean Shift的自适应目标跟踪算法。首先通过运动学方程建立第一层的数学模型;然后利用巴氏系数、滤波器噪声与跟踪结果之间的关系,自适应地调整跟踪结果,得到目标的位置;最后对目标核函数直方图中的每个非零元素进行第二层滤波,通过动态变化的滤波残差和巴氏系数,实时调整更新滤波器中的各项参数,得到滤波后的目标模板。实验表明,该文算法与Mean Shift算法和单层卡尔曼滤波算法相比,在目标遮挡、光照变化和复杂环境下的跟踪效果更好。     

一种快速鲁棒的内河CCTV系统船舶跟踪算法

为了解决捕食者算法在内河CCTV(闭路电视监控)系统单船舶跟踪应用中的两个缺陷:1)船舶运动的尺度集合是预先给定的,导致算法不能自适应船舶的尺度变化;2)基于滑动窗的级联目标检测器的搜索策略运算复杂度很高,致使搜索效率极其低下。首先从闭环控制系统角度分析捕食者算法。然后针对尺度自适应问题,基于SAMS(Scale-adaptive via Mean Shift)算法提出了一种新颖的尺度自适应策略。其次,针对搜索效率问题,提出采用基于粒子滤波的运动模型显著提高目标检测效率。实验结果表明,改进后的算法在应用于内河CCTV系统的船舶跟踪中保持了较高的跟踪精度,提高了对船舶尺度的自适应特性,同时算法的实时性相比原算法也有显著提高。     

基于模糊背景加权的Mean Shift目标跟踪算法

针对Mean Shift跟踪算法在复杂背景下跟踪效果不佳的问题,该文提出了基于模糊背景加权的Mean Shift算法。引入基于差分的模糊隶属函数,利用目标模型和背景模型的差分,更加细化地表示各个像素对目标准确描述的贡献度,提高了目标描述的准确性。同时利用背景信息对原始的尺度增减法进行改进,更好地适应了目标尺度变化。实验验证该算法在一定程度上解决了尺寸增减法的小尺度游荡和跟踪滞后问题,提高了Mean Shift算法在复杂背景干扰下的鲁棒性。     

基于分块与前景/背景信息的MeanShift目标跟踪

针对经典Mean Shift跟踪算法在目标遮挡和复杂背景情况下易造成目标漂移甚至丢失的缺点,该文研究了基于分块与前景/背景信息的Mean Shift跟踪方法.首先根据实际目标尺寸对跟踪窗口进行分块,然后对每个子块独立进行Mean Shift跟踪,最后按照一定的准则融合每个子块的跟踪结果以确定整体目标的位置.并且,通过目...     

基于ELM与Mean Shift的抗遮挡目标跟踪算法

针对目标跟踪过程中发生遮挡时跟踪出现偏差的情况,在传统Mean Shift跟踪算法的基础上引入极限学习机(extreme learning machine,ELM),提出了基于ELM与Mean Shift的目标跟踪算法。该算法根据过去3个时刻的目标位置信息,利用ELM预测出目标当前可能位置,代替目标前一时刻位置作为Mean Shift迭代起始点,并在邻域范围内进行迭代,得到目标的真实位置.实验结果表明,与现有的改进算法相比,新算法减少了迭代次数和运算时间,同时在遮挡情况下能够准确定位目标位置并进行跟踪,提高了跟踪系统的实时性和鲁棒性.     

强背景噪声下红外目标的鲁棒性跟踪算法

提出了一种将边缘检测与改进Mean Shift 算法相结合的红外目标跟踪算法．初选了原始红外图像边缘后,再利用非线性边缘检测算法进行处理,有效地消除了原始红外图像中的大部分噪声,并能获取高质量的图像边缘信息．在此基础上,采取更新目标模型、目标模板背景加权以及候选目标区域核加权的方式改进Mean Shift算法,以增强Mean Shift算法跟踪目标的稳定性及对背景噪声的鲁棒性,从而实现强背景噪声下运动红外目标的快速、准确跟踪．实验结果表明,该算法不仅计算量较少,提高了跟踪速度,而且对背景噪声有很强的鲁棒性．     

基于交互多模型的改进无迹粒子滤波算法

为了提高机动目标的跟踪精度,提出了适用于非线性非高斯系统的基于预测残差的交互多模型自适应无迹粒子滤波算法.该算法将无迹粒子滤波与交互式多模型的优点相结合,通过UT变化构造粒子滤波的建议分布函数,利用预测残差在线对测量协方差和状态协方差进行自适应调节,以改进执行和计算的有效性从而降低计算误差.仿真结果表明,与交互式多模型粒子滤波、交互式式无迹粒子滤波算法相比,该算法具有更好的跟踪精度.     

目标多自由度Mean Shift序列图像跟踪算法

现有的Mean Shift跟踪方法使用单一半径参数来描述目标大小变化，每个目标仅有位置和尺寸两个自由度，因而不能适应复杂的目标运动情况。文中提出新的Mean Shift跟踪方法，该方法引入带宽矩阵来描述目标尺寸，能够在水平和垂直两个方向上独立描述目标大小变化，并加入目标倾角，使得目标旋转运动得以很好描述。实验表明，该算法能够准确跟踪序列图像中的任意复杂运动，尤其对目标的缩放、旋转运动有良好的适应性。     

基于均值偏移粒子滤波的自适应跟踪

针对视频中运动人体的跟踪,提出了一种基于均值偏移粒子滤波的自适应跟踪算法。该算法首先对所要跟踪的人体目标进行分块,并选择与周围环境颜色相似度最小的块模板作为跟踪区域;然后使用基于均值偏移的粒子滤波方法进行跟踪,并设计了自适应更新块模板尺度的方法;最后在粒子滤波的状态估计阶段后,加入自适应观测模型,根据块模板尺度的变化情况,自适应地选择高斯噪声方差和粒子数目。实验证明,在出现遮挡或人体运动方向改变的情况下,本文算法的跟踪效果比传统均值偏移粒子滤波更好。     

均值漂移优化的粒子滤波目标跟踪方法

为了实现粒子集的有效传播,克服粒子滤波跟踪时的退化问题,提出尺度和方向自适应的均值移动优化粒子滤波目标跟踪算法.用改进的均值移动作为一种优化机制对粒子进行传播,使粒子能够有效分散和聚类,有效解决退化问题.最后将该方法应用到真实图像序列中,实验表明算法在性能和效率上有明显提高.     

改进的梯度与肤色融合均值移动粒子滤波人脸跟踪

针对单一肤色特征的跟踪算法鲁棒性不高的问题,提出一种多特征融合的均值移动粒子滤波(MSPF)跟踪算法.该算法用肤色特征与梯度特征表示候选目标,通过粒子滤波与均值移动算法进行特征融合.实验结果表明,该算法能够较好地提高跟踪效率,并对光照、人脸遮挡和人脸旋转等有一定的适应性.     

组合均值平移和区域合并的图像分割算法

医学图像类的多细胞图像分割过程中,经常因为细胞边界模糊而影响分割质量.针对复杂情况下的细胞图像分割问题,提出了一种组合分割方法,新方法将一种非参数聚类算法(均值平移)和区域合并相结合,先利用均值平移算法获得图像的过分割结果,再根据区域合并准则,合并过分割区域得到准确的分割结果.将此方法应用于活细胞的显微灰度图像,并与几何活动轮廓模型算法、阈值分割算法、均值平移算法及水线分割算法相比较,实验结果证明了此算法的有效性.此算法不仅可以将粘连的细胞分开,还可以获得接近细胞原始形状的边界,为进一步图像研究提供了良好的基础.     

Sensor selection algorithm based on modified binary particle swarm optimization

Considering the problem of sensor selection for multi-target tracking in wireless sensor networks(WSN),a sensor selection algorithm based on binary particle swarm optimization(PSO) is proposed to maximize the tracking accuracy. The predicted coordinate of the target and the determinant of the Fisher information matrix (FIM) is used for sensor selection. A modified form of binary particle swarm optimization(MBPSO) is proposed to solve the model, which is designed by employing the binary vector coding manner, constraint satisfaction cyclic shift population initialization method, particle position updating rules with the V-shaped transfer function and guidance factor. Simulation results show that the proposed sensor selection algorithm can be efficiently applied in the multi-target tracking problem. Compared to the basic particle swarm optimization algorithm and genetic algorithm (GA), the modified algorithm achieves a balance between global optimization and local exploration, and can effectively avoid the local optimum. Moreover, the proposed algorithm is suitable for large-scale networks.     

基于粗糙集理论的风光蓄互补系统优化模型

为了解决风光波动性对系统安全调度和稳定运行的影响,以系统运行成本最小和系统污染排放量最小为目标,构建风光蓄集成互补系统. 基于粗糙集理论和模糊C均值聚类算法,分别确定多目标调度中经济目标和环境目标的权重;提出基于粒子群变异策略和计及约束边界的信息共享方法的改进粒子群优化(PSO)算法,求解多目标调度优化问题;以我国西南地区某省风光蓄集成互补系统为例开展算例仿真,验证所提模型的科学性和实用性. 研究结果表明,与单目标调度相比,多目标调度兼顾经济性和环境性,所提混合粗糙集-改进粒子群算法的收敛精度更优,提高了系统的经济效益和环境效益. 引入抽水蓄能机组,对于实现系统多能源协同互补运行具有重要的意义.     

基于改进粒子群算法作业车间调度问题的优化

针对作业车间调度问题,提出一种基于自适应权重和混沌的改进粒子群优化算法。构建以机器加工时间最短为优化目标的多约束作业车间调度模型,采用基于工序排列的编码方式得到粒子参数与工序序列的映射关系;基于自适应权重改进粒子群算法中的惯性系数和加速因子,使得算法可以根据适应度值动态调整参数因子;采用反向学习策略改善种群初始解的质量;引入莱维飞行、变邻域搜索、混沌,增强了算法的搜索能力,避免陷入局部最优解。试验结果表明:改进粒子群算法可以有效地提高粒子利用率,平衡全局搜索与局部搜索能力,改善传统粒子群算法易早熟的缺点,得到更优的解。     

基于遗传算法和粒子滤波器的非刚性目标跟踪

基于目标颜色特征，将遗传算法和粒子滤波器相结合进行非刚性目标的实时跟 踪：一般情况下，采用遗传算法跟踪目标，以最优个体作为目标状态；当发生较严重遮挡时，最优个体不一定是目标的真实状态，利用粒子滤波器的思想，以各个体的加权平均作为跟踪结果来克服遮挡影响.实验结果表明该混合算法具有较强的鲁棒性，能有效实现复杂场景下的目标跟踪.