基于直方图处理和新型相似性度量函数的小尺寸目标跟踪算法

小尺寸目标跟踪是视觉跟踪中的难题.本文使用均值移动算法跟踪小尺寸目标.论文首先分析了基于均值移动的小尺寸目标跟踪算法的两个主要问题:跟踪算法中断和跟踪目标丢失.然后,论文在这两个方面对小尺寸目标跟踪算法进行改进.给出了一种新的直方图单元编号方法,使包含目标颜色分量的直方图单元分布得更为集中紧凑.当候选目标与目标模型不匹配时,给出一种平滑算法来处理候选目标的直方图.论文提出一种新的相似性度量函数,推导了相应的权值计算公式,在此基础上建立了基于均值移动的目标跟踪算法.多段真实场景视频序列的跟踪实验表明,本文提出的算法可以有效地跟踪小尺寸目标,跟踪精度也有一定提高.     

背景抑制直方图模型的连续自适应均值漂移跟踪算法

针对传统连续自适应均值漂移(CAMshift)跟踪算法在建立目标颜色模型阶段容易包含大量背景颜色信息从而使跟踪效果变差的问题,该文提出一种改进算法。利用混合高斯模型背景法(GMM)将原始图像分割成前景和背景的叠加,在原始图像和背景图像上运动物体所在区域分别建立色调分量直方图,利用背景图像的色调分量直方图计算原始图像中对应色调分量的权值,抑制原始图像中与背景颜色相同的色调,扩大前景与背景颜色的差异性。该方法通过对原始颜色模型中属于背景的色调进行抑制,扩大了目标颜色模型的显著性,提高了跟踪的准确性和稳定性,目标定位的最大中心误差小于20%,能够准确跟踪不发生丢失。     

基于HSV非均匀量化的CAMshift目标跟踪算法

针对经典CAMshift(Continuously Adaptive Meanshift,连续自适应均值偏移算法)算法易受色度相似背景像素干扰的问题,提出了基于HSV菲均匀量化的CAMshift目标跟踪算法,有效地解决了经典算法存在的缺陷.通过在经典CAMshift算法颜色直方图中引入亮度和饱和度分量,并对颜色空间进行非均匀量化,提高目标与背景的区分度,抑制背景像素对目标的干扰.在多个视频数据上的仿真实验结果表明,该算法有效地克服了经典CAMshift算法对背景像素敏感的问题,提高了与背景色调相近场景下目标跟踪的准确性.     

结合扩展卡尔曼滤波的CamShift移动目标跟踪算法

CamShift算法是一种利用颜色信息对移动目标进行跟踪的算法,当目标快速运动或者受到干扰时容易导致跟踪失败.因此提出了一种结合CamShift与扩展卡尔曼滤波的移动目标跟踪算法,使用扩展卡尔曼滤波对目标运动速度和空间位置进行预测,同时采用目标加权直方图改进CamShift算法.所研究的算法能有效地克服目标背景干扰,存...     

基于时空二维目标描述的红外小目标跟踪

根据红外弱小目标的时空域特性,提出了一种基于时空二维直方图均值移动的红外弱小目标跟踪方法。本文构建了空域分量和时域分量来表示红外弱小目标,形成时空二维图像。当前帧图像包含目标的空域分布信息,因此将当前帧图像作为空域分量;差分图像包含目标的运动特性,反映了目标的时域特性,因此将前后两帧差分图像作为时域分量。利用时空二维目标表示方法,采用均值移动算法进行目标跟踪,同时根据Bhattacharyya系数来更新目标模板。采用实际拍摄的小目标视频来检测本算法,仿真结果显示本算法能稳健的跟踪红外弱小目标,均值移动算法的跟踪精度得到了较大的提高。     

基于三维直方图的改进Camshift目标跟踪算法

经典的连续自适应均值漂移算法Camshift通过HSV空间的色调Hue分量建立一维直方图,在有光照变化及有相似颜色目标或背景的干扰下,跟踪效果不好。提出一种融合HSV空间中色调、饱和度以及反应物体形状信息的边缘梯度的三维直方图特征,并基于背景模型自适应调整特征直方图三种分量的权重值,提高了算法的跟踪准确度。通过与传统Camshift跟踪实验比较,提出的改进算法在光照变化及相似颜色目标/背景干扰下具有更好的鲁棒性,同样也满足跟踪系统的实时性要求。     

一种改进的运动目标跟踪算法

为了进一步增加均值平移算法用于目标跟踪的准确性和鲁棒性,提出了加入目标位置的预测、对大目标间断采样、联合颜色信息与边缘信息建立直方图、采用多个候选目标优选与验证等4种改进方法,减小算法的计算量,提高算法的匹配速度,增强算法的适应性.使用Edinburgh大学提供的Workshop 1 front图像序列进行测试,分别得到了原算法与改进算法的Bhattacharyya距离,通过比较其平均值和标准偏差,说明了改进算法中最优匹配比原算法准确.使用自拍摄的复杂背景图像测试后,说明了改进算法的适应性.实验结果表明,改进后的均值平移算法对运动目标跟踪效果良好.     

基于直方图插值的均值移动小尺寸目标跟踪算法

小尺寸目标跟踪是视觉跟踪中的难题.该文首先指出了均值移动小尺寸目标跟踪算法中的两个主要问题:算法跟踪中断和丢失跟踪目标.然后,论文给出了相应的解决方法.对传统Parzen窗密度估计法加以改进,并用于对候选目标区域的直方图进行插值处理,较好地解决了算法跟踪中断问题.论文采用Kullback-Leibler距离作为目标模型和候选目标之间的新型相似性度量函数,并推导了其相应的权值和新位置计算公式,提高了算法的跟踪精度.多段视频序列的跟踪实验表明,该文提出的算法可以有效地跟踪小尺寸目标,能够成功跟踪只有6×12个像素的小目标,跟踪精度也有一定提高.     

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。     

一种新的基于分块直方图的mean shift跟踪算法

在经典的Mean-Shift算法中使用颜色直方图来描述目标,而这种颜色直方图中却存在大量空的颜色直方图区间,且没有融入图像的空间信息,在遇到与跟踪目标颜色分布相近的背景或目标时会造成跟踪丢失。针对颜色直方图的不足提出一种分块颜色直方图构建方法以融入空间信息,对得到的分块直方图进行简化,去除空闲的直方图区间。实验中对颜色分布相似的物体发生遮挡进行跟踪试验,并与经典Mean-Shift算法跟踪结果进行对比。实验结果表明,这种新算法能更稳定、准确地跟踪目标。     

结合运动目标轮廓提取的均值漂移算法

提出一种结合运动目标轮廓提取的改进均值漂移算法。对相邻4帧的图像两两配准之后进行差分相乘运算,再进行形态学处理获得理想的目标区域,经权值计算之后在该区域内建立目标颜色直方图模型,计算均值漂移向量进行目标跟踪,当相似性系数小于某个阈值时更新目标模板模型,以适应目标的形变等情况。实验结果表明,改进后的算法具有较好的抗背景干扰能力,能够有效和准确地跟踪目标,而且对跟踪不规则和形变目标有很好的适应性,提高了均值漂移算法的跟踪性能。     

基于Mean Shift算法的实时运动目标跟踪

Mean shift算法是一种非参数密度估计算法,可以实现实时的最优匹配,为了把Mean shift算法应用到视频图像的运动目标跟踪中去,采用了以颜色直方图建立目标模型的策略,提出了在视频图像中以Mean shift为核心的目标跟踪算法。实验结果表明,该算法具有很好的鲁棒性、准确度等优点,在运动目标部分遮挡的情况下仍能实现稳定、实时的跟踪。     

一种特征融合的带宽自适应Mean Shift跟踪算法

传统Mean Shift跟踪算法在目标颜色特征和背景颜色特征相近、尺度变化等情景下效果不理想。提出了一种特征融合且核函数带宽自适应的改进跟踪算法,针对颜色直方图容易受背景区域影响,融合了边缘直方图,并对核函数带宽进行自适应更新。另外,对目标模型的更新进行了相关探索并给出比较结果。结果表明,该算法可以对目标实现更稳定的跟踪,对目标颜色和背景颜色相近、尺度变化等场景具有很好的适应性。     

基于OpenCV的运动目标跟踪及其实现

CAMSHIFT算法是一种基于颜色直方图的目标跟踪算法。在视频跟踪过程中,CAMSHIFT算法利用选定目标的颜色直方图模型得到每帧图像的颜色投影图,并根据上一帧跟踪的结果自适应调整搜索窗口的位置和大小,得到当前帧中目标的尺寸和质心位置。在介绍Intel公司的开源OpenCV计算机视觉库的基础上,采用CAMSHIFT跟踪算法,实现运动目标跟踪,解决了跟踪目标发生存在旋转或部分遮挡等复杂情况下的跟踪难题。实验结果表明该算法的有效性、优越性和可行性。     

一种改进的Camshift视频目标跟踪算法

鉴于连续自适应均值漂移(Camshift)算法在光照变化,相似背景颜色干扰及目标遮挡时鲁棒性不高,易造成跟踪错误等问题,提出了一种联合多特征和最大类间方差法的视频运动目标跟踪算法。该算法将色度直方图、梯度方向直方图和LBP纹理特征进行巧妙的融合,构建了一种高效的联合直方图目标外观特征模型,并在Camshift算法中嵌入最大类间方差法,增强目标和背景的区分度。不同场景的视频跟踪结果表明,改进算法有效克服了传统Camshift算法应对光照变化、颜色干扰和目标遮挡的缺点,与同类算法相比,具有更高的准确度和鲁棒性。     

结合直方图反投影的多特征运动阴影检测算法

针对视频监控中运动阴影影响目标检测跟踪准确性的问题,提出一种结合直方图反投影的多特征运动阴影检测算法。首先利用背景减除法,得到前景区域并进行初步筛选;然后在背景区域建立亮度、颜色、梯度特征的联合直方图,以反投影的方式投影到前景区域得到运动阴影概率图;最后结合空间一致性和滞后阈值,对概率图进行分割得到运动阴影区域。与典型算法进行对比的实验结果表明,本文算法能够有效区分阴影与目标,适用于实时的运动目标检测与跟踪。     

一种对光照变化鲁棒的均值漂移跟踪方法

颜色作为一个有效的视觉特征,被广泛的用于基于表面模型的跟踪中。但在跟踪过程中,由于光照、视角及摄像机参数等的变化,往往会造成目标颜色的改变,使得跟踪不稳定。该文提出了一种新的基于局部背景动态修正模糊颜色直方图的均值漂移跟踪方法,在颜色-空间域运用核密度估计建立目标的模糊颜色直方图模型,利用目标的局部背景动态修正目标模型,克服了基于传统颜色直方图建立目标模型时对于光照变化较为敏感的缺点。实验验证了该文算法可以平滑相似性表面,减小局部极值点对跟踪的影响,在光照剧烈变化的情况下能够实时鲁棒地跟踪目标。     

激光雷达距离像背景抑制算法研究

相干激光成像雷达距离像处理的一个重要内容就是进行背景抑制。利用原始强度像的均值信息进行距离像的背景抑制因为强度像受到噪声影响而效果不佳，改进算法加入了强度像的噪声滤除，大大提高了背景抑制能力。但是这种利用强度像均值的背景抑制算法要求目标区占有较大的面积，对于小目标图像其抑制效果变差。分析了强度像的直方图特征，提出了一种熵阈值分割抑制距离像背景算法，此算法将强度像的直方图划分为描述目标区像素和背景像素的两个概率分布．而将使这些概率分布熵最大的灰度值作为分割阈值。将此算法应用于实际图像处理，结果表明对于大目标图像和小目标图像都有较好的抑制效果。     

基于核相关滤波器的颜色自适应目标跟踪算法

针对Staple算法中梯度直方图（HOG）特征和颜色直方图特征的融合无法自适应达到最优化的问题,本文提出了一种颜色自适应的核相关滤波目标跟踪改进算法,即Stronger-Staple算法（简称STR-Staple）。首先,本文用目标似然函数分别求出目标和背景所占比例的颜色直方图,并用巴氏系数实时测量目标与背景的颜色直方图的相似度,实现每一帧图像的跟踪监测;其次,提出一种自适应的融合系数,将相似度与融合系数相关联,对每一帧的特征匹配相应的权重,实现算法的最优融合。最后,本文算法在OTB-13和OTB-15两个数据集上与当前比较流行的5种跟踪算法进行比较。实验结果表明,该算法在光照变化、尺度变化、遮挡、变形、背景杂波等情况下均有较高的鲁棒性,且其跟踪精度、成功率在OTB-13数据集中分别为0.889、0.880。在OTB-15数据集中分别为0.741、0.644。均优于其它几种算法。