视频序列中动目标快速跟踪新算法的研究

准确性和实时性是视频序列图像中运动目标跟踪算法研究的重要内容。为了克服传统的模板匹配跟踪算法运算量大、跟踪速度慢的缺点,提出了一种基于多分辨率的Kalman滤波快速跟踪算法。首先利用Kalman滤波的预测功能,预先估计出目标中心点坐标,然后在该坐标为中心的区域内进行多分辨率相关匹配,最终找到最佳匹配位置。该算法具有运算量小、跟踪速度快的优点。同时还采用了自适应更新记忆滤波算法解决发散问题,提高了跟踪精度。     

一种遮挡情况下运动车辆的跟踪算法

遮挡是基于图像对运动目标识别与跟踪时经常遇到的问题,也是动态图像处理较难解决的问题之一.针对这一问题,提出一种基于Kalman滤波和边缘匹配的跟踪算法.该方法通过当前帧目标边缘与实时更新模板的最优匹配来确定目标的位移量,首先采用Kalman滤波预测目标匹配搜索区域,然后在搜索区域利用边缘匹配精确定位目标,从而大大减少了匹配的计算量.实验结果表明,该算法对短时间内被遮挡的运动目标的跟踪和预测效果良好.     

增强现实中跟踪预测方法的研究

为提高增强现实系统中标记跟踪注册的实时性,基于视频帧图像块匹配运动估计方法,通过连续帧间运动相关性预测标记运动方向,在预测方向区域检测标记,降低了全帧检测标记的时间复杂性。基于ARToolKit,验证了本方法可显著提高标记跟踪的时间性能。     

基于卡尔曼滤波器的运动目标检测与跟踪

针对摄像机静止的情况,提出了一种可运用于实时监控中的运动目标检测与跟踪的方法．采用更新函数实现背景实时更新,通过差分算法检测运动目标．在跟踪模块中,提出建立帧间目标“关系矩阵”实现多个运动目标匹配,并采用卡尔曼滤波器预测目标参数,在运动目标相互遮挡的情况下,根据预测参数跟踪目标,获得目标轨迹．通过多个图像序列测试,算法具有良好的实时性和适应环境变化的能力．     

基于视频分析的实时跟踪及入侵警报系统

提出了一种基于视频分析的实时跟踪及入侵警报算法并构建了基于此算法的实时系统.运用Otsu算法对视频图像进行预处理.通过对预处理后的视频图像进行详细分析,根据运动行人的二值图像特征,用阈值分割及连通域的融合等方法实现对非目标人体干扰的去除,同时,对运动行人区域进行有效提取及跟踪.当实时跟踪的行人越过事先确定的警报区域,则系统发出警报.所提方法运算复杂度小,鲁棒性高,运算速度快,构建的实际系统可有效实现行人跟踪及入侵警报,实验证明该系统精度满足实际需求,具有较好的实时性,可应于较多领域.     

一种几何约束目标识别方法

针对复杂背景中有几何形状且可分割的目标图像,本文提出了一种以方向编码进行抗旋转匹配,结合几何约束进行目标识别和分类的进行目标检测的方法.首先对图像分割,获得连通区域并进行标记后,对各标记块进行基于模板特征的旋转匹配方法,方法采180个编码矢量进行积相关计算,在标记块比较大的情况下,大大减少了传统相关匹配方法的计算量,获取模板最明显特征块在实时图像中的定位;然后根据目标模板各连通区域间的几何依赖关系进行几何约束计算,消除了可区分背景对模板匹配的影响.图像分割采用改进的分水岭方法实现,减少了纹理和噪声对图像分割效果的影响.最后针对目标识别的实际应用对方法的性能和误差进行了分析,给出了实验结果.     

基于SIFT特征点的目标跟踪算法

提出一种结合背景建模方法和基于SIFT特征点匹配方法的目标跟踪算法,该算法首先使用背景建模方法获得目标区域,然后对目标区域进行SIFT特征点提取,再利用特征点匹配方法实现视频目标跟踪,为了减小误配点,采用RANSAC方法来消除误配点。最后对算法进行了实验,实验结果表明,该算法可有效跟踪运动目标。     

基于模型动态切换的运动目标实时跟踪

针对视频监控系统中运动目标的跟踪问题,提出了一种基于模型动态切换的实时跟踪方法.在运动目标分割之后,跟踪系统有效判定运动目标的遮挡状态,对未遮挡的运动对象采用基于区域的跟踪模型,对于相互重叠的运动对象采用基于SIFT特征的窄基线图像匹配模型.基于区域的跟踪模型采用简单的目标区域特征以及运动预测属性,实现快速地跟踪.基于SIFT特征的图像匹配模型利用被跟踪目标在相邻图像帧之间很小的尺度和外形变化以及基于目标区域位置预测出的有限运动范围,实现快速的窄基线小范围SIFT特征匹配和跟踪.实验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性,能有效实现复杂遮挡场景下的多目标实时跟踪.     

基于kinect摄像机的多运动目标实时跟踪

多运动目标跟踪是视频监控中的关键问题,在目标相互运动发生遮挡时,采用二维摄像头监控容易丢失信息而造成跟踪失败.本文采用kinect摄像机获取目标的RGB图像及深度图像,并分别获取基于RGB图像信息的目标颜色模型和基于深度信息的目标三维空间模型,在视频帧间将颜色、空间模型分别匹配得到目标帧间匹配度,通过Mahalanobis距离算法实现多目标匹配,从而得到多目标识别跟踪结果.实验表明,在RGB-D数据集及拍摄的视频序列上均取得了较好的跟踪结果,实现了kinect三维视觉下的实时多目标的跟踪.     

运动车辆的多传感融合跟踪

针对单一传感器可靠性低、有效探测范围小的缺点,提出了采用雷达与机器视觉融合来实现路面运动车辆跟踪的新方法.该方法采用动力学模型对车辆运动进行描述,考虑了车体运动与车轮速率、转向角之间的关系,比用线性模型更符合车辆实际行驶时的复杂运动状况.通过基于雷达量测的扩展卡尔曼滤波估计建立视觉窗口,再根据图像灰度信息自适应调整窗口中心位置及尺寸,有效地限制了后继图像处理的工作区域,提高了系统的实时性.新方法采用数据融合技术,充分利用雷达与图像传感的量测信息,改善了对机动目标的状态估计.实验证明,该方法能明显提高路面运动车辆位置和方向角的跟踪精度.     

An Algorithm to Recognize the Target Object Contour Based on 2D Point Clouds by Laser-CCD-Scanning

For a vision measurement system consisted of laser-CCD scanning sensors, an algorithm is proposed to extract and recognize the target object contour. Firstly, the two-dimensional(2D) point cloud that is output by the integrated laser sensor is transformed into a binary image. Secondly, the potential target object contours are segmented and extracted based on the connected domain labeling and adaptive corner detection. Then, the target object contour is recognized by improved Hu invariant moments and BP neural network classifier. Finally, we extract the point data of the target object contour through the reverse transformation from a binary image to a 2D point cloud. The experimental results show that the average recognition rate is 98.5% and the average recognition time is 0.18 s per frame. This algorithm realizes the real-time tracking of the target object in the complex background and the condition of multi-moving objects.     

基于边缘增强模板匹配的PTZ主动目标跟踪系统

为实现对运动目标的动态跟踪,设计了基于PTZ摄像机的主动实时跟踪系统,实现对高关注度目标进行持续跟踪。该系统采用背景建模方法检测当前视野中的运动目标并进行跟踪,针对感兴趣目标采用基于边缘增强模板匹配(EETM)方法进行主动跟踪,并提出了一种简单有效的PTZ摄像机控制方法。采用海康威视球机进行测试,测试结果表明:该系统利用低成本PTZ摄像机可以实现对静态场景和动态场景中目标的检测和跟踪,对感兴趣目标进行主动跟踪,PTZ摄像机控制平稳,能够满足实时性的要求。     

基于DM642目标跟踪与目标统计的实现

针对视频监控中单目标的跟踪及目标统计,提出采用一种背景差分和帧间差分相结合的方法,对运动物体进行有效的目标检测,提高了目标检测的精度。首先采用中值滤波去除图像中所含的椒盐噪声,通过形态学处理对提取目标二值化的图像进行去噪处理,然后利用多点定位算法实现目标跟踪。最后根据运动目标体的轮廓高宽比、面积、质心等特征量识别人体,当行人进入视频中特定区域后,进行人流量的统计。实验结果表明,该方法稳定性强、准确率高,所设计的系统能够满足实时要求。     

基于降低图像分辨率的红外目标跟踪方法

灰度图像色彩信息贫乏，背景噪声不易抑制，会导致分割误差大，使跟踪点发生漂移．针对此问题，提出了基于改变图像分辨率的红外目标跟踪算法．以减小图像分辨率的方法，采用逐点匹配。对下一帧图像进行目标9种方向的跟踪判断．实验结果表明，采用该算法运算速度快。解决了在强背景噪声的情况下跟踪点发生漂移的问题．     

一种运动背景下目标快速定位方法

针对运动背景下目标检测算法计算量大,难以实现实时跟踪的问题,提出了一种目标快速定位方法.该方法采用图像配准补偿背景运动量,由多帧图像差分消除背景图像获得目标图像,通过自适应阈值对目标图像二值化,用形态学处理消除噪声斑点,最后通过连通区域像素个数统计判决,进一步去除伪目标,最终定位目标区域.试验结果表明该方法能在2-6 ms内准确定位平移运动背景下的目标.     

A Fast Moving Target Detection Tracking and Trajectory Prediction System for Binocular Vision

Aiming at achieving complex moving targets perception, this paper designs a novel fusion-information detection and tracking system for moving targets. The system includes three modules: target detection, target tracking and trajectory prediction. The target detection module can detect fast moving objects which can be used as a template. The target tracking module tracks the object and records its historical position. Finally, the trajectory prediction module can predict the trajectory of the moving object based on the historical position. After verification by the table tennis detection tracking and prediction binocular vision system, the system has high accuracy and speed in detection and tracking, and can basically meet the actual application needs.     

基于小波变换的分层块匹配多目标跟踪方法

机载的航空相机或弹载的红外CCD(Charge Coupled Device)摄像头都是安装在运动载体上的CCD相机,其连续拍摄的图像背景是运动的,很多情况下要从运动背景中检测其中的运动目标,并进行跟踪.为解决全搜索算法运算量大、搜索时间长的问题,根据小波域中各图像之间的相关性,提出一种基于小波变换的分层块匹配跟踪算法,能从运动背景中检测出多个运动目标,并可计算出多个动目标的形心坐标,绘出各动目标的运动轨迹.该算法与基本块匹配跟踪算法相比,克服了原算法运算量大,信噪比较低时匹配不准确等缺点.     

基于多视图像序列跟踪的SAR地面运动目标检测

为基于合成孔径雷达(SAR)检测地面切向运动目标,提出基于多视图像序列跟踪的检测方法。在SAR多视图像序列上,具有切向速度的地面运动目标在子视图像间的位移轨迹可近似为一条斜线。该算法利用具有方向性约束的动态规划实现动目标在SAR多视图像序列上的轨迹跟踪,进而沿散焦轨迹作非相干积累可显著改善微弱目标检测性能。基于跟踪信息可实现动目标切向速度估计和解Doppler模糊。基于实测机载SAR数据的数值实验证明了该方法的有效性。     

基于HSV颜色特征的多目标视频检测与跟踪算法

针对跟踪多个运动目标交错运动时容易丢失目标的问题,提出了一种基于HSV颜色空间去识别与跟踪不同颜色目标的算法,对光照具有一定的鲁棒性。通过颜色空间转换提取目标原始二值图像,经中值和高斯滤波后,通过亮度检测判断是否对滤波后二值图像进行形态学膨胀;之后对较为精确的目标二值图像进行边缘检测,得到其最小包围矩形框,逐帧检测后绘制各颜色目标对应的运动轨迹,完成多目标的视频跟踪。对比经典Cam-Shift算法,实验表明,在多个目标具有不同颜色特征时,有效解决了视频跟踪中多目标交错运动丢失目标,且对光照敏感的问题,跟踪精度较高。