基于背景差分法和CAMShift法的运动目标跟踪系统的设计与实现

针对云台摄像头转动时会暂时性丢失跟踪的运动目标的问题,提出了一种基于背景差分法和连续CAMShift法的运动目标跟踪系统的设计方案。该系统在云台摄像头静止的情况下采用改进的背景差分法检测运动目标,在云台摄像头转动的过程中采用连续CAMShift法跟踪运动目标,并通过型心坐标追踪运动目标的轨迹。仿真结果表明,结合背景差分法和连续CAMShift法的运动目标跟踪系统在一定程度上满足了实时性与稳定性的要求。     

室内人体运动目标的自动跟踪方法

针对人体运动目标的自动实时跟踪,设计一种新的基于P89v51内核的运动摄像头云台控制系统.对人体运动的图像检测与跟踪,提出一种快速的模板匹配方法.用改进Surendra算法自适应地获取背景图像以提取匹配模板,通过摄像头运动前后帧相同的运动区域来缩小匹配区域,进行快速目标匹配,达到实时性要求.该系统已应用在视频教学及会议中,实现自动人体运动目标跟踪与摄像.     

一种基于直方图模式的运动目标实时跟踪算法

动态图像的分析和理解是当前研究的热点之一,基于视觉的目标跟踪技术有着广泛的实用价值。目标跟踪的难点在于完成帧与帧之间的快速且稳定的目标匹配。该文给出了一种运动目标的跟踪算法,它与云台设备控制相结合,可使被跟踪目标始终位于图像的中心区域。直方图具有较好稳定性,可以不受目标的外形和比例变化的影响;而均值平移(MeanShift)算法可以得到局部最优解,并具有快速和有效的特点。因此,该文以直方图为模式特征,以均值平移算法为跟踪核心算法。对候选目标进行运动检验,过滤了伪目标,保证了跟踪的可靠性。在搜索过程中,通过Kalman滤波器的运动预测,减少模式匹配的搜索范围,提高了处理速度。最后,该文给出了实地测试结果,验证了跟踪算法的实用性和有效性。     

结合ORB特征和色彩模型的视觉跟踪算法

为解决CAMShift算法在色彩相似背景下跟踪失效的问题,提出一种结合ORB特征点和目标色彩模型的视觉跟踪算法。运用ORB特征匹配检测目标的初始位置,提出自适应的色彩分割阈值算法以提高目标的色彩模型精度,并在跟踪过程中通过ORB特征点包含信息对搜索窗口进行修正。然后对目标的丢失增加判断方法,并且建立迭代更新的特征模板用于重新定位丢失目标。实验结果证明,与CAMShift算法和基于特征提取的同类改进算法相比,该算法在目标快速运动场景下的跟踪具有较好的鲁棒性,能够对错误的跟踪结果进行判断并修正,并在计算效率上得到较大的提升。     

营区扫描式监控中的运动目标检测

为解决部队营区监控中运动目标检测问题,提出了基于扫描式的运动目标检测法。对通过云台采集的背景帧提取边缘特性生成特征图,搜索与实时视频帧特征图相似度最大的背景帧。采用一种基于非规则形状的K值模板匹配进行运动补偿,并提出一种基于分块的前景连通法。实验结果表明,该背景搜索法降低了计算维度,算法快速;匹配算法对图像噪声、局部光照变化具有很好的鲁棒性;前景连通算法具有很好的检测效果,且可行有效。     

基于CamShift的跟踪系统的设计

介绍了一套目标跟踪系统。上位机采用基于CamShift算法,利用目标的颜色直方图模型得到每帧图像的颜色投影图,并根据上一帧得到的结果自适应调整搜索窗口的位置和大小,得到当前图像中目标的尺寸和中心位置,然后计算中心位置距离图像中心的偏移量;下位机是利用DSP设计的一套运动控制系统,由自主研发的DSP型伺服放大器、直流伺服电机和云台、伺服驱动单元组成,能够根据运动偏差控制云台跟踪运动目标的移动。实验证明：本系统可以较好地实现简单背景下物体的跟踪。     

基于CamShift的跟踪系统的设计

介绍了一套目标跟踪系统.上位机采用基于CamShih算法,利用目标的颜色直方图模型得到每帧图像的颜色投影图,并根据上一帧得到的结果自适应调整搜索窗口的位置和大小,得到当前图像中目标的尺寸和中心位置,然后计算中心位置距离图像中心的偏移量;下位机是利用DSP设计的一套运动控制系统,由自主研发的DSP型伺服放大器、直流伺服电机和云台、伺服驱动单元组成,能够根据运动偏差控制云台跟踪运动目标的移动.实验证明:本系统可以较好地实现简单背景下物体的跟踪.     

一种移动机器人对运动目标的检测跟踪方法

从序列图像中有效地自动提取运动目标区域和跟踪运动目标是自主机器人运动控制的研究热点之一.给出了连续图像帧差分和二次帧差分改进的图像HIS差分模型,采用自适应运动目标区域检测、自适应阴影部分分割和噪声消除算法,对无背景图像条件下自动提取运动目标区域.定义了一些运动目标的特征分析和计算,通过特征匹配识别所需跟踪目标的区域.采用Kalman预报器对运动目标状态的一步预测估计和两步增量式跟踪算法,能快速平滑地实现移动机器人对运动目标的跟踪驱动控制.实验结果表明该方法有效.     

基于肤色模型和CAMShift算法的人脸检测与跟踪研究

讨论并实现一个基于肤色模型和CAMShift方法的人脸检测与跟踪原型系统。该系统采用肤色模型分割出视频帧中的肤色区域与非肤色区域以检测出人脸．利用CAMShift算法跟踪运动的人脸,完成对人脸各种姿态的跟踪,具有较好的实时性和鲁棒性。     

动态云台摄像机无人机检测与跟踪算法

为应对小型无人机的黑飞、滥飞对个人隐私、公共安全造成的威胁,本文采用高清云台摄像机定点巡航的方式对近地动态复杂背景中的无人机进行检测与跟踪,并提出了一种适用于动态云台摄像机的闭环无人机检测与跟踪算法,包含检测与跟踪两种模式。在检测模式下,本文设计了一种基于运动背景补偿的运动目标检测算法来提取分类候选区域,然后利用基于神经网络结构搜索得到的轻量级卷积神经网络对候选区域进行分类识别,可在不缩小高清视频图像的条件下实现无人机检测;在跟踪模式下,本文提出了一种结合卡尔曼滤波的局部搜索区域重定位策略改进了核相关滤波跟踪算法,使之在高清云台伺服追踪过程中仍能对目标进行快速稳定的跟踪;为将检测模式与跟踪模式结合在闭环框架中,本文还提出了一种基于检测概率和跟踪响应图状态的自适应检测与跟踪切换机制。实验表明,本文算法可应用于定点巡航状态的高清云台摄像机,实现近地复杂动态背景中无人机的实时准确检测、识别与快速跟踪。     

一种改进的CAMShift跟踪算法及人脸检测框架

为充分利用人脸视频图像序列中的时空信息,获得更加准确的人脸比对图像序列,提出一种结合人脸跟踪的人脸检测框架。使用简单快速的正面人脸检测算法对人脸视频图像序列进行检测,用检测的结果对人脸跟踪算法进行初始化及校验和调整。为解决CAMShift跟踪算法容易受类肤色区域影响而导致提取到的人脸区域存在冗余信息的问题,提出一种改进的CAMShift-KLT算法。该算法利用兴趣点跟踪人脸图像的边缘,达到准确获取人脸比对图像的目的。实验结果表明,与CAMShift算法相比,CAMShift-KLT算法获取的人脸区域更精准,同时具有较小的跟踪偏移距离、较大的跟踪命中率和更高的跟踪有效性。与对比算法相比,CAMShift-KLT算法能够获得与理想的人脸区域更加一致的跟踪区域。     

视频序列目标跟踪系统的设计

提出一种自行设计的视频序列目标跟踪系统,采用C/S模式将视频教据传送给Linux终端,通过颜色直方图反投影,将每帧RGB输入图像转换为二维的颜色概率分布图像,基于CAMShift算法计算目标跟踪窗口的位置和大小.Linux终端的图形用户界面采用GTK 图形库设计.为了提高数据的传输效率,在客户端引入定时器,对解压后的视频数据定时读取.实验结果表明,在目标有遮挡、旋转等情况下,系统仍能有效跟踪,能够满足实际应用的需求.     

基于改进CAMShift的运动目标跟踪算法

针对视频序列图像目标跟踪中Mean Shift算法提取目标颜色特征易受背景影响的问题,首先选取非线性核密度估计方法用来进行运动目标的检测,然后采用CAMShift方法对检测到的目标进行跟踪,并结合非线性核密度估计的检测结果对目标直方图进行自适应更新。还针对目标的遮挡问题给出解决方法。实验结果表明,引入背景减法与CAMShift相结合的策略,能够实现运动目标的自动跟踪,并实现目标直方图的自适应更新。该算法的可靠性能满足实时检测的要求,较好地解决了光照变化、阴影及遮挡等造成的影响。     

基于模糊逻辑的多相机非重叠场景的物体匹配

An approach based on fuzzy logic for matching both articulated and non-articulated objects across multiple non-overlapping field of views (FoVs) from multiple cameras is proposed. We call it fuzzy logic matching algorithm (FLMA). The approach uses the information of object motion, shape and camera topology for matching objects across camera views. The motion and shape information of targets are obtained by tracking them using a combination of ConDensation and CAMShift tracking algorithms. The information of camera topology is obtained and used by calculating the projective transformation of each view with the common ground plane. The algorithm is suitable for tracking non-rigid objects with both linear and non-linear motion. We show videos of tracking objects across multiple cameras based on FLMA. From our experiments, the system is able to correctly match the targets across views with a high accuracy.     

基于DSP的智能视觉监控系统

本文提出一种基于人脸检测与跟踪的智能视觉监控系统。本系统首先采用运动和肤色特征提取包含人脸区域的检测算法,然后使用多层分类器定位人脸,利用CAMShift算法实现人脸的及时跟踪,最后在DM642 DSP上实现了算法。系统达到了8帧/s的处理速度,基本满足视频监控的要求。     

自主移动小车轨迹跟踪的参数优化及仿真研究

控制律中参数的选取在很大程度上影响着自主移动小车的轨迹跟踪精度,但很少有人考虑参数的优化取值问题。首先,该文将轨迹跟踪控制变量转换至小车车轮上以确保控制能在实际系统中实现;然后,用遗传算法对控制律中的参数进行优化设计,并用MATLAB进行了仿真研究。仿真结果表明：控制参数的选取对自主移动小车的轨迹跟踪精度影响很大;相同的控制参数对在不同的自主移动小车初始位姿下的轨迹跟踪控制效果不同;通过优化控制参数以提高自主移动小车的轨迹跟踪精度是可行与有效的。     

基于免疫粒子群优化算法的增量式PID控制

基于粒子群优化算法的收敛速度快简单易实现的特点和免疫算法的免疫记忆、免疫自我调节和多峰值收敛的特点,本文设计出免疫粒子群算法,并将其应用于PID控制器中。仿真结果表明,免疫粒子群优化算法适用于增量式PID控制,并且基于免疫粒子群优化算法的增量式PID控制的跟踪效果和抗干扰能力比粒子群优化算法的PID控制和基于免疫算法的增量式PID控制跟踪效果和抗干扰能力都要好。     

Real-time hands,face and facial features detection and tracking: Application to cognitive rehabilitation tests monitoring

In this paper, a marker-free computer vision system for cognitive rehabilitation tests monitoring is presented. The system monitors and analyzes the correct and incorrect realization of a set of psicomotricity exercises in which a hand has to touch a facial feature. The monitoring requires different human body parts detection and tracking. Detection of face, eyes, nose, and hands is achieved with a set of classifiers built independently based on the AdaBoost algorithm. Comparisons with other detection approaches, regarding performance and applicability to the monitoring system, are presented. Face and hands tracking is accomplished through the CAMShift algorithm with independent and adaptive two-dimensional histograms of the chromaticity components of the TSL color space for the pixels inside these three regions. The TSL color space was selected after a study of five color spaces regarding skin color characterization. The system is easily implemented with a consumer-grade computer and a camera, unconstrained background and illumination and runs at more than 23 frames per second. The system was tested and achieved a successful monitoring percentage of 97.62%. The automation of the human body parts motion monitoring, its analysis in relation to the psicomotricity exercise indicated to the patient and the storage of the result of the realization of a set of exercises free the rehabilitation experts of doing such demanding tasks. The vision-based system is potentially applicable to other human–computer interface tasks with minor changes.     

Graphic object feature extraction system based on Cuckoo Search Algorithm

Multimedia systems often use various detection methods to track relevant objects in images and video frames. The tracking scheme is often based on capturing of significant points in the object, which are used by implemented methods to extract the shape, dimensions, etc. and then further process these information. In recent years many advances in Computational Intelligence methods and approaches have been reported. Therefore the question has arisen if these, i.e. heuristics, are applicable to multimedia tracking systems?This article is to discuss developed heuristic methods for Key-Points tracking and shape extraction. In the following sections of this work developed approaches, in particular a dedicated Cuckoo Search Algorithm and Firefly Algorithm versions, are presented and discussed in comparison to some classical methods to show potential advantages and disadvantages. Benchmark tests and experimental research results are presented to show efficacy and extraction precision on test images.