人脸检测与跟踪系统的设计

基于Adaboost人脸检测原理,结合Windows下的Visual C++编程,设计了人脸检测系统.通过MIT人脸库和自建人脸库结合的方法,且对该人脸库进行有效的训练,实现人脸检测功能,提高了检测率和检测速度.利用连续自适应均值移动算法(Continuously Adaptive Mean Shift,Camshift)对人脸进行跟踪,并对Camshift算法进行改进,利用Adaboost人脸检测初始化模板的方法,将检测与跟踪结合起来,有效提高了人脸跟踪效率.     

基于多模型检测的视频监控行人跟踪算法

研究了网络视频监控中行人检测和跟踪技术,并提出了基于多模型检测的视频监控行人跟踪算法.首先在已有检测算法的基础上,根据实验结果,分析了算法的优势和存在问题,提出了多模型融合检测算法,多模型融合检测算法充分利用各个单模型算法的优势,提高模型检测准确率,并使用快速特征金字塔算法提高了算法的实时性.随后在提出的检测算法基础上,结合卡尔曼滤波算法和匈牙利最优匹配算法实现多目标行人检测和实时跟踪.MOT测试视频实验结果表明:提出的跟踪算法能够较好地实现多目标行人检测和跟踪,适合网络视频监控场景.     

高架道路监控视频中的行人检测

提出一种用于检测进入高架道路中行人的检测算法。先通过帧间差分获取场景中的运动目标区域,然后在颜色空间进行肤色分割,得到人脸候选区,再依据人脸形状信息及其它约束条件剔除类似人脸肤色的运动物体。实验结果表明,该检测算法不受光照缓慢变化的影响,并有较高的检测速度和检测概率。     

基于支持向量机优化的行人跟踪学习检测方法

提出一种基于SVM(Support Vector Machine)优化的TLD(Track-LearningDetection)行人检测跟踪算法.将行人作为正样本,背景作为负样本,提取出行人的HOG特征并投入线性SVM中进行训练,得到行人检测分类器,并标定出目标区域,实现行人自动识别;然后在TLD算法的基础上对行人进行跟踪和在线学习,估计检测出的正负样本并实时修正检测器在当前帧中的误检,利用相邻帧间特征点配准剔除误配点,同时更新跟踪器数据,以避免后续出现类似错误.实验表明,该算法能够适应遮挡变化且自动识别并稳定跟踪目标行人,较传统跟踪算法具有更强的鲁棒性.     

一种改进的行人导航算法研究

目前大多行人导航系统的研究都以手持手机、绑在腰间等单一姿态为前提,并未考虑行人使用手机过程中同时存在接电话、放在上衣口袋等多种姿态的情况.分析了行人使用手机的4种常见姿态,基于行人航迹推算(pedestrian dead reckoning,PDR)算法设计了一种改进的行人导航算法.利用神经网络(back propagation,BP)模型对手机姿态进行智能识别,设计了一种新的步态检测算法来对多姿态下的步态进行有效检测,并将行人行走过程分为单一姿态与姿态切换过程,对2个过程的航向进行了修正.软件测试结果表明,多姿态下实现系统定位精度在20‰以内,达标率在85％以上,应用于导航系统能够提供准确、可靠、持续的位置信息.     

视频流下的人脸检测与跟踪

研究了基于AdaBoost算法的人脸检测、级联分类器,讨论了Haar-Like特征及其积分图的计算方法,以及微结构特征的详细定义和表示方式,并给出4种不同矩形特征的计算方法.以色彩直方图为跟踪特征,将基于AdaBoost的人脸检测算法与CamShift跟踪算法进行了有效的结合,并给出视频下的人脸检测与跟踪实验结果.实验结果表明,在尺度变化、角度变化以及有遮挡的情况下都得到了很好的检测、跟踪效果.     

基于GBDT和HOG特征的人脸关键点定位

人脸关键点检测是计算机视觉领域的一个重要分支,其检测精度将在很大程度上影响人脸识别和表情分析的结果.提出一种新的解决人脸关键点检测问题的方法,即H-GBDT.H-GBDT是一种基于GBDT决策树和HOG特征的人脸关键点检测算法,该算法是将人脸图像的HOG特征作为GBDT的输入,关键点的真实坐标作为GBDT的输出来训练预测模型,在该过程中每个关键点将分纵坐标和横坐标两次在GBDT中做回归运算,并经过不断的调整GBDT和HOG特征的参数来训练出最佳预测模型.在BioID、LFW、LFPW三种数据集上验证H-GBDT算法的性能.BioID是正脸数据集,实验结果表明H-GDBT在该数据集上的检测效果最佳,其检测误差基本上可控制在2%以内;而LFW和LFPW是自然场景下的数据集,H-GBDT在这两种数据集上的检测误差一般在2%~4%之间.     

一种多目标跨摄像头跟踪技术研究与实现

将行人检测算法和行人重识别算法相结合,提出一种多目标跨摄像头跟踪算法,该算法由行人检测、行人重识别和行人数据关联三大模块组成.首先利用基于YOLOv3的行人检测改进算法检测视频中出现的行人,并保存视频号、帧号和行人的全身位置信息;其次,利用基于生成对抗网络和重排序的行人重识别改进算法,为已检测的行人图片赋予一个标签;最...     

基于均值移动和椭圆拟合的人脸跟踪算法

为了解决均值移动跟踪算法对目标的尺度变化自适应能力差的缺点,针对人脸跟踪具体问题,提出了一种基于均值移动和椭圆拟合的人脸跟踪算法.根据当选择较大核窗进行均值移动跟踪时一般可以准确定位目标的事实,以及人脸形状椭圆近似性的特征,利用一个较大核窗的均值移动跟踪器对人脸目标进行粗略定位,在此基础上再用一种高效鲁棒的直接最小二乘椭圆拟合方法来自动调整人脸尺度的大小.实验表明,该改进算法能有效地解决均值移动人脸跟踪中的目标尺度自适应调整问题,其跟踪效果明显优于原均值移动目标跟踪算法.     

一种快速人脸跟踪算法的研究

提出了一种新的在连续运动场景中人脸的检测和跟踪方法.首先采取FloatBoost算法检测人脸,以提高检测速度和精度,然后运用运动学原理及运动估计的思想,利用时间序列分析中移动平均法和指数平滑法预测下一帧图像中跟踪目标的运动位置区域,以减少图像搜索区域,降低处理资源的消耗,达到实时跟踪的效果.仿真实验中,利用MATLAB进行人脸的检测、跟踪实验,并运用本文算法与FSA,CPME算法对跟踪目标物体的时间进行了对比实验.实验结果表明,本文所提出的方法具有良好的实时性和准确性.     

利用行人运动特性的TLD快速检测算法

针对TLD目标检测时需全局穷举搜索耗时较高的问题,提出一种基于行人运动特性的区域优化算法。该算法可有效预测行人在图像中的可能区域,从而减小检测计算复杂度,提高算法效率。经仿真分析表明,该算法在原有目标检测性能不变的情况下,检测耗时较原算法平均降低81.54 %,跟踪速率平均提升4倍,跟踪实时性明显提高。     

Intelligent outdoor video advertisement recommendation system based on analysis of audiences' characteristics

An integrated implementation framework of an intelligent recommendation system for outdoor video advertising is proposed,which is based on the analysis of audiences' characteristics.Firstly,the images of the scene and the people who view the video advertisements are captured by the network camera deployed on the video advertising terminal side.Then audiences' characteristics can be obtained by applying computer vision technologies:face detection,face tracking,gender recognition and age estimation.Finally,an intelligent recommendation algorithm is designed to decide the most fitting video ads for each terminal according to multi-dimensional statistical information of its audiences' characteristics.The experimental results show that the proposed system can effectively improve the audience arrival rate of the video advertisements by an average growth of 27.04%.Moreover,a novel face detection method and a new face tracking method have been proposed to meet the practical requirements of the system,of which the average F1-score is 0.988 and 0.951 respectively.     

移动机器人行人目标活动区域快速检测算法

针对移动机器人运动目标检测过程中运动目标与背景均存在位移致使跟踪失效的问题,提出一种显著光流分析法对室内行人目标活动区域进行检测与标识,能够快速有效地为移动机器人视觉检测与跟踪算法提供简便的初始区域定位信息。经仿真实验分析,该算法能够在室内复杂的情况下,快速检测出行人目标的活动区域,方便人物识别与躲避,具有较强的工程应用价值。     

分区DBSCAN算法在激光雷达行人检测系统中的应用

摘要 行人检测过程中原始DBSCAN算法不能正确地对密度不均匀的激光点云聚类,产生错误的聚类结果导致行人检测系统出现误检和漏检。为解决这一问题,基于激光雷达的行人检测系统在原始密度聚类算法DBSCAN的基础上提出了分区DBSCAN算法。该算法将密度不均匀的点云数据划分为若干个密度相对均匀的分区,从而能实现对行人的快速准确检测。实验结果表明原始DBSCAN算法行人检测率为62.47%,使用分区DBSCAN算法的激光雷达行人检测系统行人检测率达到82.21%,相对于原始DBSCAN算法检测精度提高了19.74%;而且在时间消耗上也比原始DBSCAN算法降低了16.22%。     

基于四元数的彩色人脸检测

针对彩色图像提出基于四元数的人脸检测算法,从数学上解决传统方法将肤色检测与人脸最后确定分开进行而导致检测率较低、程序复杂度高的弱点,将人脸肤色信息与反映轮廓形状的灰度信息进行融合同时作计算处理,提高了检测速度,且增强了算法的鲁棒性.首先简单概述作者提出的检测系统,然后按算法流程分块说明系统每部分的主要内容,其中包括:定义于实数域的广义瑞利商以及Fisher鉴别分析法在四元数体上的推广;基于四元数的Fisher鉴别分析法在人脸检测中的应用原理;彩色人脸样本集的收集与预处理;彩色非人脸样本的收集及其分类的原因和分类原理;多尺度检测中的融合问题;多组检测结果的综合判断问题.数学上严密的推导表明,基于四元数的检测算法合理可行,满足实时性要求.大量实验测试结果显示,此算法快速有效,具有较强的鲁棒性.     

基于双目视觉的部分遮挡行人检测算法

针对行人被障碍物部分遮挡导致的检测准确率降低问题,本文提出了基于多特征融合的树形路径半全局立体匹配的部分遮挡行人检测算法。本方法使用SLIC算法进行超像素分割,提升行人的轮廓信息,并使用多特征融合的树形路径半全局立体匹配算法生成深度图;对行人信息和背景信息及障碍物信息使用自适应分割算法进行分离,获取感兴趣区域;将感兴趣区域放置在行人特征明显且稳定的头肩部,进行感兴趣区域的约束;使用降维HOG进行特征提取并生成样本集,训练SVM分类器,最终实现部分遮挡的行人检测。实验表明,本文算法与其它行人检测算法相比,在行人部分遮挡场景下,有着更高的行人检测准确率,证明本文算法的有效性。     

基于多特征的AdaBoost行人检测算法

针对单特征辨识度较低问题,基于多特征的AdaBoost行人检测算法,提出一种融合灰度和轮廓信息的新的多特征综合表示方法.该方法通过统计样本的权重直方图建立分类模型,并用多个直方图的乘积表示样本在多特征下对应的联合概率分布,从而基于多特征联合概率更精准地描述行人,提高行人检测的鲁棒性.实验结果表明,改进后的基于多特征行人检测算法提高了行人检测精度、降低了误检率,目标识别的置信度明显提高,在多变的自然背景下可以取得较好的效果.     

基于改进YOLOv3的街道行人检测与跟踪方法

针对室外街道的行人检测与跟踪,提出一种改进YOLOv3与简单在线实时跟踪(simple online and real-time tracking,SORT)算法相结合的检测及跟踪方法.首先,引入距离和比例交并比(distance and proportional-IOU,DPIOU)损失,将原有的损失函数中的均方误差(mean square error,MSE)部分进行变化,从而得到更精确的检测框;其次,将网络结构中的RestNet进行优化,改变下采样区域,增加池化层,进而减少特征信息的丢失;最后将检测结果输入SORT算法进行建模和匹配.实验结果表明,在室外街道的场景下,改进的算法与YOLOv3相比较,损失值收敛更快,平均准确率高出4.85％,跟踪准确率上升3.4％,同时,模型的速度有所提高,最快可达14.39 FPS.     

一种基于MEMS惯性传感器室内行人航位推算算法

在室内行人定位中,行人航位推算 (Pedestrian Dead Reckoning, PDR)由于不需要外部辅助信息,而被广泛应用。针对传统室内PDR存在步长局限性等问题,提出了一种基于微机械电子系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS)传感器的行人航位自适应拟合推算算法。该算法选用六位置法和卡尔曼滤波器(Kalman Filter, KF)作为对加速度计和陀螺仪原始数据误差处理方案。通过过零检测和步态短时不变性计算脚的运动状态,并结合加速度自适应拟合行进距离,最后利用位置推算解算行人的运动轨迹。仿真结果表明,该算法在95 m运动距离内,最大误差不超1.5 m,具有良好精确性和灵活性,适用于实际的室内行人定位。     

基于图像变换的递归式行人错检校验算法

针对现有HOG特征行人检测器容易受到复杂背景环境的干扰而降低检测效率的问题,提出一种基于图像的递归式行人错检校验算法。在保持行人检测器原有结构不变的基础上,对行人检测器的检测结果进行图像变换,变换结果作为新的输入图像,将原有检测器构成一个递归式错检校验处理结构。采用尺寸归一化、均衡和锐化图像变换方法,对行人检测器检测结果不断迭代校验,以达到降低错检率的目的。同时引入模糊决策判决终止条件,实现合理的迭代退出。经INRIA数据集和实测图片的仿真分析表明,该方法能够有效去除行人检测器输出的错误检测结果,正确检测率在原有基础上提高7.6%,在复杂背景条件下仍有效。