结合帧差法的尺度自适应核相关滤波跟踪

为处理复杂应用场景下核相关滤波器跟踪效果不理想的问题,提出了一种结合帧差法的尺度自适应核相关滤波跟踪算法.在训练得到相关滤波器后,借助帧差法来处理下一帧图像,获得目标的预测位置,扩充算法的检测区域;然后通过尺度池构建多尺度待检测图像块集,通过相关滤波器来求得最大响应,估计出目标的最佳位置和最佳尺度;最后利用平均峰值相关...     

面向视频监控的TLD改进目标跟踪算法研究

目前智能视频监控对视频目标跟踪算法的实时性、准确性和鲁棒性都提出了很高的要求,而已有算法无法完全满足应用需求。在TLD（Tracking Learning Detector）框架下,提出一种基于视觉背景提取（Visual Background extractor,ViBe）的前景分类算法,提高了TLD算法检测目标的速度;用核相关滤波器（Kernelized Correlation Filters,KCF）实现了TLD框架中的跟踪器,提高了算法的精度及鲁棒性。采用OTB-2013评估基准中针对视频监控的视频序列进行测试,并与其他4种具有代表性跟踪算法进行了对比。测试结果表明：该算法的鲁棒性和准确性均优于对比算法,处理速度可达到40帧/s;相比于标准TLD算法,跟踪距离精度提高了1.52倍,成功率提高了1.2倍;相比于KCF算法,虽然跟踪速度有所下降,但跟踪距离精度提高了2.7倍,成功率提高了2.04倍。     

采用核相关滤波的快速TLD视觉目标跟踪

目的 如何对目标进行快速鲁棒的跟踪一直是计算机视觉的重要研究方向之一,TLD（tracking-learning-detection）算法为这一问题提供了一种有效的解决方法,为了进一步提高TLD算法的跟踪性能,从两个方面对其进行了改进。方法 首先在跟踪模块采用尺度自适应的核相关滤波器（KCF）作为跟踪器,考虑到跟踪模块与检测模块相互独立,本文算法使用检测模块对跟踪模块结果的准确性进行判断,并根据判断结果对KCF滤波器模板进行有选择地更新;然后在检测模块,运用光流法对目标位置进行初步预测,依据预测结果动态调整目标检测区域后,再使用分类器对目标进行精确定位。结果 为了验证本文算法的优越性,对其进行了两组实验,实验1在OTB2013和Temple Color128这两个平台上对本文算法进行了跟踪性能的测试,其结果表明本文算法在OTB2013上的跟踪精度和成功率分别为0.761和0.559,在Temple Color128上的跟踪精度和成功率分别为0.678和0.481,且在所有测试视频上的平均跟踪速度达到了27.92帧/s;实验2将本文算法与其他3种改进算法在随机选取的8组视频上进行了跟踪测试与对比分析,实验结果表明,本文算法具有最小的中心位置误差14.01、最大的重叠率72.2%以及最快的跟踪速度26.23帧/s,展现出良好的跟踪性能。结论 本文算法使用KCF跟踪器,提高了算法对遮挡、光照变化和运动模糊等场景的适应能力,使用光流法缩小检测区域,提高了算法的跟踪速度。实验结果表明,本文算法在多数情况下均取得优于参考算法的跟踪性能,在对目标进行长时间跟踪时表现出良好的跟踪鲁棒性。     

一种改进的融合帧差法的ViBe算法

ViBe运动目标检测算法速度快,能有效抑制噪声,但在光照强度突然改变的情况下,该算法会造成大面积的背景像素被误判为前景像素,针对此问题提出一种改进的融合帧差法的ViBe算法。实验结果表明,改进的算法能在光照有变化时依然能检测到完整的运动目标。     

相关滤波跟踪算法的改进预处理技术

随着人工智能科学技术的发展,计算机视觉目标跟踪愈来愈受到广泛关注,在生活上的应用方面也逐渐铺开,如人机交互、无人驾驶等.近年来,视觉目标跟踪的发展取得了重大进步,但是仍存在许多问题需要进一步完善.基于相关滤波技术的跟踪方法通常使用基于高斯分布的余弦窗口对目标进行预处理.这种方法的缺点在于当目标的状态变化较大时,算法以上...     

一种改进的帧间差光流场算法

结合运动目标检测帧差法运算速度快和光流法活动目标检测准确度高的特点,提出一种改进的帧间差光流场计算的运动目标检测算法。在帧差部分采用隔帧差分从而可以检测到帧间位移小于1个像元而多帧累积位移大于1个像元的运动点目标;在光流计算时,引入通用动态图像模型（GDIM）建立新的光流约束条件,克服了亮度变化引起的约束方程不成立问题。算法仅对帧差法后图像中不为零的像素进行光流场计算,提高了目标检测的准确性和检测速度。仿真实验证明了该算法的有效性。     

多帧监督的相关滤波无人机目标跟踪

目标跟踪是无人机的关键技术之一。无人机目标跟踪容易因相机运动、尺度变化等场景的影响,导致跟踪漂移或丢失。提出一种多帧监督的相关滤波无人机目标跟踪算法,加入多帧信息,根据视图的像差监督响应图变化率,有效地提高跟踪器的识别能力。采用裁剪矩阵引入真实负样本,并加入多个历史帧信息提高滤波器的鲁棒性。采用欧几里德范数定义响应图的像差,通过监督像差的变化防止跟踪漂移,得到目标的准确位置。根据相似度进行目标模型更新。在UAV123和VisDrone2019数据集上与其他算法对比实验。结果显示该算法在相机运动、尺度变化等场景具有良好的跟踪鲁棒性和精度。     

基于帧差法和背景差法融合的车流量检测方法

研究优化车流量检测准确度问题。针对运动目标速度和外界环境都是影响车流量检测准确性,容易造成车流量的漏检和误检等。为了克服传统算法所存在的缺陷,在现有算法的基础上,提出了一种融合帧差法和背景差法的智能车流量检测方法。首先利用帧间差分方法为主,结合减背景方法为辅,然后通过一种迭代阈值分割法滤除噪声并对背景进行实时更新。完成了多车道的车流量检测,并进行了仿真,结果得到多组数据,并提高了计算准确率。仿真结果表明,改进方法可有效地提高了车流量检测精度。     

改进的核相关滤波器目标跟踪算法

针对核相关滤波器(KCF)目标跟踪算法在遮挡因素影响下存在目标跟踪失败的问题,在原算法KCF的基础上进行了改进.首先在KCF算法上添加遮挡判定,若没有出现遮挡,则用原KCF算法进行跟踪;若发生遮挡则用基于URTS的EM算法进行目标预测.其次将预测的目标位置反馈给原KCF算法.最后采用OTB测试库的数据对视频遮挡序列进行...     

融入深度特征的多模板相关滤波跟踪算法

针对现实场景中跟踪算法因背景杂乱、遮挡、尺度变化、目标形变等情况易导致跟踪失败的问题,提出融入深度特征的多模板相关滤波跟踪算法.首先对图像或图像区域分别提取深度特征和Color Name特征,经过核相关滤波器学习得到不同的模板;然后采用核相关滤波跟踪算法获得2个特征下的响应集合,并对所得到的集合进行加权融合得到最终的目标位置;最后使用贝叶斯统计通过最大化后验的方式估计最佳目标尺度,同时更新核相关滤波器参数,以实现自适应尺度的目标跟踪.在OTB2013和OTB2015这2个基准数据库上进行实验,并与当前6种优秀的算法进行比较,结果表明该算法性能最优,在2个数据集上的成功率OP(AUE)较KCF算法分别提升10.7%和12.4%.     

使用PSR重检测改进的核相关目标跟踪方法

针对传统的基于核相关滤波器的跟踪方法（KCF）缺少跟踪失败检测的问题,提出了一种改进的KCF目标跟踪方法。改进的KCF跟踪器采用高斯窗口方法在目标位置上截取训练样本,这种采样方法可以获得更有效的目标信噪比并同时减少背景干扰信息的引入,从而使跟踪器可以在复杂场景下具有更强的适应性。在目标跟踪的过程中,通过相关运算的峰值旁瓣比检测目标跟踪是否失败,并在相关匹配值较高的位置学习目标检测器。一旦检测到跟踪失败,便对跟踪器进行纠正,恢复目标跟踪。通过实验验证了改进算法的鲁棒性,相比传统的KCF跟踪器的总体性能提高了13.2%。     

基于多新息Kalman滤波的TLD改进算法

针对跟踪检测学习(tracking learning detection,TLD)跟 踪算法中目标被遮挡后跟踪失败以及跟踪精度不高的问题,本文提出基于多新息Klaman滤波的TLD改进算法,在原始TLD跟踪算法的基础上加入了多新息Klaman滤波算法。改进算法对跟踪目标建模,将TLD跟踪算法 的结果作为系统当前状态的观测值,结合多新息Kalman滤波算法的预测值,最优化检测结果 ,作为当前帧中目标的跟踪位置。通过实验对原始TLD和改进后的TLD算法进行比较,通过在标准测试序列的实验验证,加入多新息Kalman滤波的TLD改进算法与原始TLD算法相比,其跟踪误差更小,而且实现了对跟踪目标被遮挡后 的位置预测。     

基于改进的核相关滤波器的长期目标跟踪算法

针对核相关滤波器跟踪算法在视觉目标跟踪中因遮挡产生的目标丢失后，无法重新准确地跟踪目标问题，提出一种基于GM(1,1)灰色预测模型和间隔性模板匹配的改进的核相关滤波器跟踪算法。实验结果表明，在复杂环境下，所提出的改进算法与传统的核相关滤波器目标跟踪算法相比，综合性能有很大的提高，与其他跟踪算法相比也有一定的优势。     

核相关滤波跟踪算法的尺度自适应改进

针对基于检测的核相关滤波跟踪（CSK）算法难以适应目标尺度变化的问题,提出多尺度核相关滤波分类器以实现尺度自适应目标跟踪。首先,采用多尺度图像构建样本集,训练多尺度核相关滤波分类器,通过分类器对目标的尺度估计实现目标的最佳尺度检测;然后,在最佳尺度下采集样本在线学习更新分类器,实现尺度自适应的目标跟踪。对比实验与分析表明,本文算法在目标跟踪过程中能够正确适应目标的尺度变化,相比CSK算法,偏心距误差减少至其1/5~1/3,能满足复杂场景长时间跟踪的需求。     

融合帧差和Vibe的运动目标检测算法

Vibe算法是一种快速高效的背景建模算法,但该算法在运动目标检测过程中会产生鬼影。本文针对Vibe算法中鬼影消除缓慢的问题,结合多个场景的交通视频提出一种通过连续两帧前景背景像素时域变化来判断鬼影像素点并消除的方法,该方法加快了鬼影的消除速度。同时,对于视频拍摄场景中的背景噪声,采用了对前景图进行开闭操作去除小像素点以及对目标区域的空洞进行填充处理。实验表明,改进的Vibe算法能够加快鬼影的消除,并且与帧差法以及混合高斯建模算法相比,前景检测效果更精确。     

适合长时跟踪的自适应相关滤波算法

针对在长时跟踪中,快速运动、遮挡等复杂情况很容易引起模板漂移,导致跟踪失败的问题,提出一种适合长时跟踪的自适应相关滤波算法.首先融合HOG特征、CN特征和灰度特征,在增强特征判别力的同时,结合EdgeBoxes生成检测建议并找到最优建议,实现跟踪器尺度与纵横比的自适应;然后利用高置信度跟踪结果来避免模板被破坏,将目标移动速度与边缘组数结合起来形成一种新的自适应更新率,并对每一帧目标框的尺度进行校正;最后在跟踪失败的情况下,应用增量学习检测器以滑动窗口的方式恢复目标位置.在标准测试集上与基于相关滤波的7种算法进行对比,实验表明,该算法在精确度和成功率上均取得较优效果.     

最少帧差法在智能跟踪系统中的应用

动态目标的智能跟踪系统主要用来实现对动态目标的自动跟踪系统，其硬件系统包括带有镜头的摄像机及其装载驱动器的云台、控制台、自动跟踪伺服系统及联路等。基于该系统，提出了一种使用最少的视频帧数就能实现对运动目标进行实时可靠的检测和智能跟踪，满足特定的龄控要求的最少帧差法。并通过了实验验证了其有效性。     

基于混合高斯模型和帧差法的吸烟检测算法

提出一种快速有效的基于混合高斯模型和帧差法的视频吸烟检测技术。利用混合高斯模型获取准确的背景,通过帧差分法对连续两帧的灰度图像序列进行绝对差运算,与背景相减获得运动目标区域;根据改进的转换模型将稀薄烟雾图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间,对其颜色特征提取并进行分析,进一步将稀薄烟雾区域从运动目标区域中分离出来。实验结果表明,该技术不易受到周围环境的限制,灵敏度高、适用范围广。     

加权全局上下文感知相关滤波视觉跟踪算法

基于上下文感知（Context-Aware,CA）框架的相关滤波算法是新近提出的一种视觉跟踪算法,其不足是在处理快速运动、运动模糊、遮挡、比例变化等情形时同等对待上下文信息,降低了视觉跟踪的鲁棒性。针对上述问题,提出了基于加权全局上下文感知（Weighted Global Context-Aware,WGCA）框架的相关滤波视觉跟踪算法。重构了原始的优化问题;根据上下文不同区域与追踪目标运动相似度的大小,赋予上下文区域不同的权值,计算出权值矩阵;给出了单通道和多通道情形的原始域、对偶域的闭式解。通过在基准测试集OTB-100上进行实验,结果表明该框架显著提高了相关滤波器的鲁棒性,其跟踪速度与CA框架相当,但跟踪精度和成功率较后者分别提高了7%和14%。     

基于LBP的TLD目标跟踪改进算法

针对跟踪—学习—检测(TLD)对光照变化敏感、易受目标遮挡、快速运动导致目标模糊这些因素的影响,提出了基于局部二值模式(LBP)的TLD目标跟踪改进算法。首先,将LBP算法与最近邻分类器相结合,使得改进后的最近邻分类器可以获取与跟踪目标更接近的边界框,且当目标具有良好的纹理属性时,改进后的最近邻分类器具有更好的分类效果;其次,若TLD算法选取的跟踪目标在跟踪过程中受到遮挡,或者晃动,则使用Kalman滤波器预测目标所在区域,可以缩小跟踪器的检测范围,增强算法的效率。实验结果表明:改进后的跟踪算法与常规TLD相比,鲁棒性更好,精度更高,跟踪速度更快。