Mean Shift跟踪算法中尺度自适应策略的研究

标准Mean Shift跟踪算法缺乏尺度自适应机制,一种常见的尺度自适应策略是在上一帧尺度及上一帧尺度基础上增/减10%3个尺度下执行3次标准Mean Shift算法来确定本帧的尺度。本文在一组典型场景下对这种方法进行了实验研究,发现它存在两个缺陷,即有时不能防止尺度在小于真实尺度处徘徊;对快速尺度变化适应性差。其中任何一个缺陷都可能引起大的尺度定位偏差,从而降低跟踪器的鲁棒性。在对上述缺陷深入分析的基础上,修正了最优带宽的判别条件,给出了自适应滤波器参数的设计方法,从而得到了一种改进的尺度自适应算法。多种场景下的实验结果表明了这种算法的有效性。     

基于惯量矩的自适应带宽Mean Shift目标跟踪算法

基于核的传统均值漂移目标跟踪算法,对于目标的尺度和角度缺乏良好的自适应能力。为此,提出一种基于惯量矩的自适应调整核函数带宽均值漂移跟踪算法。该算法首先用颜色模型在最优迭代位置投影创建目标概率密度分布,然后计算此密度分布的形心主轴惯量矩和旋转角度,最后用惯量矩的方法对目标进行椭圆拟合。得到目标的长度和宽度,递归滤波后自适应调整核函数带宽。实验结果表明,该算法在光照、尺度变化情况下可以准确跟踪目标,并估计目标旋转角度。     

基于颜色直方图的EM对象跟踪算法

基于均值漂移运动目标跟踪的迭代算法,简单可靠,可以方便准确的找到一个基于内核的概率密度函数估计目标的位置。但是该算法对目标尺寸形状变化的适应能力比较差,文章提出一个改进的均值漂移算法。新算法同时估计目标的位置和用协方差矩阵来描述的目标的形状,能够处理对象的角度和形状大小发生变化时的跟踪问题,运用新的算法实现以颜色直方图为基础的非刚性目标跟踪算法。实验表明,该改进的算法在不同环境下跟踪目标的鲁棒性很好,尤其对跟踪目标的形状和尺寸的改变,具有很强的适用性。     

基于改进颜色直方图映射的目标跟踪算法

关于视觉跟踪技术问题与电目标背景颜色相关,针对于运动目标易受到背景颜色的干扰,提出了一种基于改进直方图映射的目标跟踪算法,为了抑止模型中混有背景颜色的干扰,并能准确定位目标.依据初始的目标模型(前景),以及跟踪过程中搜索范围(背景)的颜色直方图按照一定的比例关系建立起目标概率灰度值索引表,将索引表映射到跟踪搜索窗口中,采用meanshift算法在生成的灰度图中快速定位目标位置.实验结果表明,改进的颜色直方图映射算法能够从根本上抑止模型的背景干扰,并且meanshift均值漂移算法能够准确的定位目标.     

多特征带宽自适应Mean Shift目标跟踪算法

在传统均值漂移跟踪算法中,其核函数带宽缺乏较好的自适应调整特性,且易受背景色干扰。为此,提出一种多特征带宽自适应目标跟踪算法。采用颜色和纹理信息创建特征模型,在最优目标位置区域投影,以生成概率密度分布图,通过计算获得目标密度块的长度和宽度,从而自适应调整核函数带宽,用椭圆锁定目标,椭圆形状参数由目标概率密度的矩运算获得。实验结果表明,该算法能够有效适应目标缩放、旋转等复杂运动,并能抵御一定光照变化及背景色干扰影响。     

基于自适应多特征融合的mean shift目标跟踪

经典mean shift目标跟踪算法简单快速,具有较好的跟踪效果,但是它用单个特征描述目标,易受相似目标与背景的干扰,鲁棒性较差.针对此不足,推导出多特征融合mean shift目标定位公式;为了适应跟踪过程中目标与背景的变化,提出利用概率分布可分性判据动态评价特征对目标与背景的区分能力,并自适应地计算特征融合权重.在上述两个方面的基础上,对mean shift目标跟踪算法进行了改进,提出一种多特征融合mean shift目标跟踪算法.实验结果表明：提出的算法比经典mean shift目标跟踪算法具有更强的抗干扰性能和较高的跟踪精度.     

基于Mean Shift的视觉目标跟踪算法综述

基于Mean Shift的视觉跟踪算法具有计算复杂度低、调节参数少、稳健性较好和易于工程实现等优点,是目前视觉跟踪领域的重要研究方向。首先介绍了经典的Mean Shift跟踪算法,分析了此跟踪框架存在的缺陷。然后从目标模型表达、模型更新、尺度与方向佑计、抗遮挡跟踪和快速目标跟踪等J个方面详细地综述了Mean Shift跟踪算法的发展与改进。针对上述每个方面,对典型方法与最近研究成果进行了介绍与评述。最后展望了Mean Shift跟踪今后的研究方向与发展趋势。     

一种基于空间直方图的多特征目标跟踪算法

为提高跟踪算法对光照或背景的大幅度变化和车辆大范围运动的鲁棒性,提出了一种基于空间直方图的多特征目标跟踪算法。算法以自适应权值多特征乘性融合框架为基础,分别建立目标的颜色、边缘和纹理空间直方图,使用Mean Shift迭代,利用各特征空间概率分布图中目标与背景的BH系数,调整特征权值。该算法使跟踪不再过分依赖某一单一特征,实现了复杂背景下目标的准确跟踪。     

跟踪窗口尺度自动更新的Mean—Shift跟踪算法

Mean—Shift算法作为一种高效的模式匹配算法,已经广泛地应用在实时性要求较高的目标跟踪系统中,但标准的Mean—shift跟踪算法缺乏窗口尺度自动更新机制无法满足图像中运动目标尺寸变化的需要。在分析图像的轮廓检测的基础上提出了一种窗口自动更新方法,实验证明本算法能够有效地跟踪尺寸变化的目标并且提高了跟踪精度,增强了跟踪稳定性。     

基于Mean Shift视频运动目标跟踪

视频监控是安全防范系统的重要组成部分,而视频运动目标检测和跟踪技术则是智能视频监控的关键技术。Mean Shift算法是一种在一组数据的密度分布中寻找局部极值的稳定的方法,并因其它计算量小,简单易实现而广泛应用于实时跟踪场合。在离散的数据集上,Mean Shift能很快的找到数据分布最密集的点,本文介绍了使用OpenCV实现Mean Shift的方法,分析其在跟踪方向的优势与不足。     

一种自适应色彩融合的Mean Shift跟踪算法*

针对现有的MeanShift算法使用单纯的颜色特征不能适应光线及背景的变化,易受颜色相近物体干扰的问题,提出了自适应色彩融合方法来提高跟踪性能。对背景以极坐标的形式进行不等间隔采样,以融合后的目标直方图与背景直方图具有最小相似性为原则搜索色调与饱和度的最佳线性融合系数;考虑背景与目标的渐变,跟踪过程中在最佳融合系数的自适应调整邻域内调整融合系数;能够有效处理相似物体和颜色相近的大背景带来的干扰。视频序列跟踪结果表明,提出的方法能够实时、稳定地进行跟踪。     

深度信息辅助的均值漂移目标跟踪算法

参考目标模型中混入的背景噪声会弱化目标特征的描述,导致目标跟踪定位误差。为减少误差,依据目标与背景处于不同深度平面的特点,提出了基于深度信息辅助的和改进的背景加权直方图的MeanShift跟踪算法,能够有效削弱核窗口中的背景干扰信息,突出目标的颜色特征信息,并适时自适应更新核带宽,减少因目标尺寸变小时引入较多的背景干扰信息。实验结果表明该算法迭代次数更少,具有良好的跟踪定精度。     

混合目标模型的Mean Shift跟踪算法

但固定目标模型的Mean Shift算法采用直方图进行匹配,而直方图是一种比较弱的目标特征,当背景和目标的颜色分布较相似时其跟踪效果欠佳。针对这一缺点,提出了一种采用混合目标模型的Mean Shift算法。该算法在匹配过程中使用的目标模型包含了初始帧和前一帧的信息,克服了固定目标模型难以对与背景相似目标以及旋转目标进行准确描述的缺点,获得了较好的跟踪效果。     

基于改进Mean Shift和SURF的目标跟踪

传统颜色直方图的Mean Shift（MS）算法只考虑了目标颜色的统计信息,不包含目标的空间信息,当目标颜色与背景颜色相近或目标对象发生光照变化时,容易导致不准确跟踪或跟踪丢失。针对该问题,提出了一种融合改进MS和SURF的跟踪算法。改进的MS算法根据目标对象的最新外接矩形尺寸,确定对象的分块方法,根据各块的Bhattacharyya系数值,确定各块的权重系数,获得初步的跟踪结果;采用SURF特征匹配和校正的方法对其初步跟踪结果进行调整;采用线性加权的方法融合改进的MS和SURF跟踪结果,得出最终的跟踪结果。实验表明,提出的融合改进MS和SURF的跟踪算法,比传统的MS算法和固定分块的MS算法都具有更好的跟踪性能。     

一种快速多人脸跟踪算法

提出一个基于Mean Shift的实时多人脸跟踪算法。通过引入自适应目标跟踪窗口,改进了Mean Shift算法的目标连续跟踪性能;提出序贯跟踪法解决多人脸跟踪过程中目标发生粘连重叠的问题;引入多辅助信息解决了相邻两帧中人脸的对应问题。为进一步提高整个算法的跟踪速度和鲁棒性,引入卡尔曼滤波器对目标进行预测。实验结果表明该算法具有很好的实时性和跟踪效果。     

基于空间边缘方向直方图的Mean Shift跟踪算法

传统的基于色彩直方图或空间色彩直方图的Mean Shift跟踪算法,在诸如跟踪目标出现尺度变化的复杂条件下,无法得到准确的跟踪结果。这是因为色彩直方图或空间色彩直方图无法显著区分颜色相近的目标和背景。鉴于此,提出了一种基于空间边缘方向直方图的Mean Shift跟踪算法,使用空间分布和纹理信息作为匹配信息。实验结果表明,该算法能够有效的处理遮挡、光照变化和尺度缩放等复杂情况,对目标进行准确有效的跟踪,改善了传统方法在尺度缩放等方面的局限性。     

基于Mean Shift的多模板目标跟踪算法

目标跟踪是计算机视觉研究领域的热点之一,并得到广泛应用。其中基于Mean Shift的运动目标跟踪算法因其计算量小,实时性好,简单易行等特点而受到广泛关注,但该算法在目标突变或严重帧丢失以及目标严重遮挡的情况跟踪效果不佳,留下了改进空间。在传统基于Mean Shift运动目标跟踪方法基础上,通过创建并维护多样性模板库为跟踪过程提供更丰富的目标描述信息,提高算法运动目标跟踪效果。实验结果表明,新算法较好地解决了在目标突变和严重帧丢失情况下不能准确跟踪目标的问题,并且对目标的完全遮挡也具有很好的鲁棒性。     

基于背景优化的Mean Shift目标跟踪算法

针对传统的Mean Shift算法在目标快速运动且背景区域变化较大时,容易丢失跟踪目标的问题,提出了一种基于背景优化的Mean Shift目标跟踪算法。该算法引入混合直方图并对直方图重新量化,再通过减少背景像素在概率密度函数(PDF)中的权重来对背景进行优化,从而降低背景区域对跟踪的影响。实验结果表明,当目标快速运动,且背景区域变化较大时,该算法仍然能够实现对运动目标的准确跟踪。     

Head Tracking Using Shapes and Adaptive Color Histograms

A new method is presented for tracking a person‘s head in real-time.The head is shaped as an ellipse,and adaptively modified RGB color histogram is used to represent the tracked object (head).The method is composed of two parts.First,a robust nonparametric technique,called mean shift algorithm,is adopted for histogram matching to estimate the head‘s location in the current frame.Second,a local search is performed after histogram matching to maximize the normalized gradient magnitude around the boundary of the elliptical head.so that a more accurate location and the best scale size of the head can be obtained.The method is demonstrated to be a real-time tracker and robust to clutter,scale variation,occlusion,rotation and camera motion,for several test sequences.     

光照和尺度自适应的Mean Shift人脸跟踪算法

针对原始Mean Shift算法易受光照强度影响及跟踪窗口不随目标尺度自适应变化的问题,提出了一种光照和尺度自适应的Mean Shift人脸跟踪算法。该算法将颜色特征与光照不变性特征局部二值模式结合起来共同表征人脸,增强了复杂背景下目标的跟踪性能,利用矩特征和巴氏系数估计目标的真实尺度,提高了人脸发生较大形变时的适应能力。实验结果表明,提出的算法比传统的基于颜色直方图的Mean Shift算法具有更准确的跟踪结果。