基于颜色和边缘特征自适应融合的人脸跟踪算法

针对传统的基于颜色直方图跟踪算法不能精确跟踪的缺陷,提出了一种基于粒子滤波的自适应融合多特征的人脸跟踪算法.该方法首先在视频序列中提取人脸的肤色和边缘特征,并以加权颜色直方图和边缘直方图描述人脸特征;然后采用自适应融合方法计算粒子集权重.这种自适应融合方法,有效地增强了人脸跟踪的可靠性.实验结果表明,在视频人脸存在类肤色以及光照变化等复杂背景下,该方法改善了跟踪效果并且具有较强的鲁棒性.     

一种融合LBP纹理特征的多姿态人脸跟踪方法

提出一种改进的Camshift算法,它融合目标人脸的局部二值模式(LBP)纹理特征的T分量,以及肤色的HSV色彩空间的H分量的统计直方图来生成概率分布图像,实现纹理与肤色特征的有效融合;然后,利用Kalman滤波器来预测目标人脸的运动信息,快速地跟踪到目标人脸.实验表明,在复杂的跟踪条件下,这种算法比原始的仅采用颜色直方图信息的Meanshift和Camshift算法,在跟踪速度和精度上有显著的提高.     

粒子滤波器与Mean Shift算法在人脸跟踪中的应用

目的针对背景复杂的彩色视频图像序列,提出了一种梯度和颜色直方图相结合的双线索人脸跟踪算法。方法首先利用颜色确定肤色区域,再根据人头的椭圆形状利用梯度确定头部轮廓,从而获取人脸区域。在跟踪过程中采用粒子滤波方法得到人脸初始粒子与位置;然后用Mean Shift算法进行粒子更新,判断目标运动方向。结果与结论该方法对复杂背景下人脸旋转、遮挡及背景肤色干扰下的跟踪,具有较强的鲁棒性,能够更好地克服在视频跟踪中的遮挡问题。对于丢失目标的跟踪情况进行改进还有一定的困难,这也是以后研究的重点。     

基于对称区块的人脸图像光照补偿算法

【目的】改善人脸光照补偿算法的效果,提高人脸图像预处理的质量。【方法】利用人脸左右对称的特点,提出一个基于对称区块的人脸光照补偿算法,利用人脸区块的平均灰度值对人脸图像的对称点进行光照补偿。【结果】该方法对于人脸图像有很好的光照补偿效果,优于直方图均衡化、灰度变换等常用光照补偿方法。【结论】基于对称区块的光照补偿算法对于具有对称特点的图像有补偿效果。     

基于改进Retinex与光照补偿的人脸身份识别

为解决不均匀的光照分布影响人脸身份识别的准确率问题,提出了一种无约束光照条件下的人脸身份识别方法.该方法首先基于改进的Retinex理论对人脸灰度图像进行光照预处理;然后对处理后人脸图像中鼻子周围的遮挡阴影区域进行光照补偿;最后利用主动外观模型定位人脸特征点,并选取关键特征点计算人脸身份特征,进而实现人脸身份识别.基于扩展Yale人脸数据库和CMU-PIE数据库进行实验,结果表明所提方法能有效改善人脸图像的光照情况,提高人脸身份识别率.     

一种改进的颜色粒子滤波目标跟踪算法

为实现运动目标精确跟踪,克服跟踪过程中目标的非线性运动以及由目标形变、遮挡和光照等因素带来的影响,本文提出了一种改进的颜色粒子滤波方法. 算法从提高目标模型描述能力入手,首先对直方图加权函数进行了改进,使模型对区域特征描述更加合理;然后针对颜色直方图特征对光照明敏感、易受环境干扰等缺点,将目标由颜色特征空间映射到对光照稳定、抗几何失真能力强的局部熵特征空间,构建了颜色局部熵观测模型;同时设计了目标模板的自适应更新策略,当目标受到严重干扰的时候动态调节粒子数目. 实验结果表明相比传统的颜色粒子滤波算法,本文算法具有更好的鲁棒性,能够在存在遮挡、光照变化、非线性运动等情况下实现稳定跟踪.      

综合颜色和纹理特征的粒子滤波人脸跟踪算法

提出了一种综合颜色和纹理特征的粒子滤波人脸跟踪算法.该方法利用粒子滤波能有效处理非线性非高斯过程和融合目标人脸多种测量信息的特性,针对人脸特征对环境变化的不同鲁棒性,综合加权颜色直方图和旋转复合小波进行人脸特征描述,将颜色和纹理特征融合到粒子滤波跟踪框架中.实验结果表明了该算法的鲁棒性、精确性和灵活性,与基于单一特征的粒子滤波跟踪方法相比,该算法稳健而有效,且对现实场景下人脸的跟踪效果准确.     

光强倒数色度空间的彩色人脸光照预处理

为了解决彩色人脸识别中色彩信息易受光照影响的问题,提出一种基于光强倒数色度空间（IICS）的彩色人脸图像预处理方法。本方法首先将图像均匀地分割成子块;将每个图像块变换为 IICS 空间中的一个二维数据集,并根据数据集的线性分布特性估计图像块的光照颜色;然后对全部图像块的光照估计进行颜色直方图统计,根据直方图对分块估计的结果进行合并;最后,利用估计得到的光照和对角模型将图像光照校正到标准白光下,用于人脸识别。在 AR 和 FERET 人脸库上的实验表明,通过引入本光照预处理,有效增强了彩色人脸识别方法对光照变化的鲁棒性,提高了识别精度。     

基于Kalman滤波和边缘直方图的实时目标跟踪

为提高光照变化和背景混淆下的实时跟踪效果,提出了基于Kalman滤波和边缘直方图特征(edge orientation histogram, EOH)的实时目标跟踪方法.边缘方向直方图对光照变化不敏感,且对颜色变化依赖程度低,适合背景混淆和光照变化场合下跟踪.Kalman滤波用于预测目标位置和角度,通过预测调整边缘方向直方图的计算得以快速找到跟踪目标,提高边缘方向直方图的匹配能力.经过实际复杂背景和光照场景下与颜色直方图的多组对比测试,颜色直方图很快会失去跟踪目标, EOH能快速正确跟踪,说明EOH和Kalman滤波能在这种场景下快速正确跟踪目标.     

基于颜色纹理联合特征直方图的自适应Meanshift跟踪算法

传统的meanshift跟踪算法利用图像中的颜色直方图作为目标的代表,其鲁棒性不高,容易受光照,目标缩放等因素的影响,造成定位精度不高,跟踪算法的稳定性不好.鉴于此,文中提出一种基于改进LBP特征描述子的方法,并将其与颜色直方图进行巧妙的融合,构建了一种新颖有效的联合直方图目标外观模型,并将其嵌入到meanshift跟踪框架中;另外,通过有效利用目标候选区域的矩信息,估计跟踪过程中目标的尺度和方向的变化.不同场景的跟踪实验结果表明,与传统的meanshift跟踪相比,文中提出的跟踪算法可以有效克服场景中相似目标的干扰,光照及目标尺度的变化,取得了更好的跟踪结果,具有更高的鲁棒性、稳定性、有效性.     

利用改进布谷鸟优化算法的光伏全局MPPT方法

光伏阵列一般由大量组件构成,受环境影响易出现局部阴影,导致P-V曲线出现多峰现象。传统的最大功率点追踪(Maximum power point tracking,MPPT)控制策略如扰动观察法容易陷入局部最优, 从而降低光伏系统的发电效率。为了解决该问题, 本文提出了一种融合正弦余弦算法和自适应策略的布谷鸟优化算法(Cuckoo Search Algorithm Fusing Sine Cosine Algorithm And Adaptive Strategy ,AFCS),并将其应用于光伏全局MPPT控制中,用于改善MPPT过程中的收敛速度与追踪精度。最后设置多种光照情况并用花朵授粉算法和粒子群算法进行对比,经过MATLAB/Simulink仿真验证,该算法拥有较快的收敛速度和较高的追踪精度, 在各个光照条件下均能快速追踪到光伏阵列最大功率点, 可以有效提高光伏系统的发电效率。     

基于FPGA的视觉导航小车设计与实现

视觉导航作为新兴起的技术,受众多研究者的青睐.设计了以现场可编程门列阵(FPGA)为控制核心的自主导航小车,采用一种新颖的自适应路径识别算法实现路径的识别与提取,并结合圆弧路线规划和控制策略完成小车的自主导航控制.自适应路径识别算法使导航小车可以适应多种光照和路面条件.测试结果表明,小车能够在不同光照条件下的实验室和露天田径跑道环境中实现较好的导航效果,在田径跑道上的导航测试中,小车的最高运行速度达到3.5 m/s.     

计算机视觉系统的二步法颜色恒常性

理论研究表明 ,三色视觉系统在单视野条件下 ,三维颜色恒常性的计算问题只有在一些约束下才能解决。约束选择的合理与否和后续的任务密切相关。针对不同环境光照条件下的人体肤色分割的具体任务 ,提出了一个新的关于三色系统颜色恒常性问题的物理模型 :1 )将视觉系统所获得的原始信息分裂为亮度信息和颜色信息。 2 )将传统的颜色恒常性问题分解为基于亮度的亮度恒常性和基于颜色信息的颜色恒常性 ,并用二维描述子描述等亮度彩色图像中物理表面的颜色特征。该描述子具有颜色恒常的特性。基于颜色的图像分割实验结果表明 ,二步法颜色恒常性技术是一种非常有效的方法。     

自主移动机器人走廊视觉识别与跟踪方法研究

在基于图像的道路识别技术实现的自主驾驶问题研究中,图像识别和跟踪的速度是自主驾驶效果的关键。采用基于模型的走廊识别技术,通过模仿人类视觉过程,使用遗传算法,对实时图像进行目标识别和跟踪,实现了一套自主移动机器人系统;同时通过对识别模型匹配值的变化率分析,实现了对走廊拐角的识别。实验结果表明,该方法的走廊图像识别和跟踪速度能够满足系统实时性的要求,并具有较高的可靠性。     

基于运动特征的人体异常行为识别

为了提高监控视频中人体异常行为识别的实时性和准确率,提出了基于运动特征的人体异常行为识别方法。利用分块更新的背景差法从图像中提取出完整的人体轮廓,通过区域关联结合颜色直方图实现人体目标跟踪,解决了非线性运动时漏跟和误跟的问题。通过人体运动轨迹、运动姿态及运动时间3个参数,对人的5种异常行为进行分析判断。实验结果表明,所提算法不仅能实时地对人体进行检测和跟踪,还能快速、准确地识别出异常行为,具有简单实用的特点。     

基于贝叶斯判别器的面部检测

 提出了1种基于PCA(主成分分析)的贝叶斯判别器用于检测灰度面部图像.为检测面部图像,首先用PCA减低训练图像的维数以为判别器提供教好的图像描述.训练图像包括面部图像和非面部图像并给出正确标识,用EM算法学习图像的特征向量.在构建好学习模型后,用贝叶斯后验概率检测未知样本.模型参数估计和判别原则都是基于最大似然度.在估计了概率密度函数后,贝叶斯判别器可产生最小的误差,为分类的教优准则.本方法用2356副面部图像和3780非面部图像作为学习样本,学习过程获取面部图像与非面部图像的差异而构建判别模型.训练图像包括不同位置,不同表情,不同亮度条件的同一对象图像.训练模型用于检测205副面部图像,实验结果在文章第4部分给出.     

IMM算法在飞行目标无源跟踪中的研究

高速空中目标的运动状态多变,用单一跟踪模型很难描述目标的特性.通过分析飞行目标的空中运动关系,利用IMM(interacting multiple model)算法,结合CV(constant velocity),CT(constant turn)和PVT(planar variable turn)模型对空中高速飞行目...     

复杂动态背景中的人脸检测

针对复杂动态背景中的人脸检测问题，提出了一种基于差影运算和肤色识别的检测算法。该算法首先通过改进的差影运算初步确定人脸区域，然后建立一个人脸肤色模型进一步进行肤色匹配．从而实现由粗到细的人脸检测。实验证明，该算法可以适应不同的光照环境，不受人脸大小和朝向的限制。其运算速度和精度均达到实用要求。     

电视制导武器系统图像跟踪方法研究

为提高电视制导导弹的突防能力和杀伤率,对电视制导图像跟踪方法进行研究。电视制导武器系统是将图像处理、图像跟踪、自动控制和信息科学有机结合,从电视图像信号中提取导弹位置信息并引导导弹击向目标。电视制导系统分为电视指令制导系统和电视寻的制导系统两大类,其图像跟踪方式按照从目标图像中提取目标位置信息的方法可以分为对比度跟踪方式和图像相关跟踪方式。针对目前电视制导图像常用的几种跟踪算法：边缘跟踪法、矩心跟踪法、峰值跟踪以及相关跟踪的绝对差法进行了研究,对提高电视制导导弹的突防能力和杀伤率,具有积极的指导作用。     

自由漂浮空间双臂机器人动目标抓捕控制

针对空间双臂系统捕获移动目标任务,建立了自由漂浮空间双臂机器人系统动力学模型.针对开链追踪过程,利用自适应方法同时实现速度估计和目标追踪的收敛,可保证双臂同时捕获目标,并设计了基于耦合、漂浮模型的反馈控制律;针对闭链对接过程,根据运动约束协调规划双臂的运动,并利用反馈线性化法设计了一种自由浮动空间机器人双臂协调阻抗控制方法,使双臂并联系统的阻抗可以独立配置.仿真结果表明,相比纯追踪,该追踪方法捕获时间更短,轨迹更平直,闭链过程中有效降低了内力,保证了对接的平稳.