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.     

交通视频中的Kalman滤波的多车辆跟踪算法

提出了一种交通视频中的Kalman滤波的多车辆跟踪算法.该算法利用Kalman滤波器反馈控制系统估计运动状态进行预测和修正,并为运动目标建立模型;利用当前车辆的信息对下一帧目标的位置进行预测,以便缩小目标的搜索范围和搜索时间,从而快速跟踪车辆.利用车辆的外接矩形框大小、质心等特征对车辆进行特征匹配,为交通视频中的车辆建立对应关系,利用新的系统参数更新模型,获得车辆的轨迹,如此反复,从而实现对车辆的跟踪.实验结果表明,此算法运算速度很快,对于车辆这样的快速运动目标,也具有较好的跟踪效果.     

基于背景学习与方向预测的车辆图像跟踪

针对移动目标检测,提出了基于变化因子参考背景学习与方向预测算子的图像跟踪方法.以高速行驶车辆为目标建立变化因子,在此基础上进行视频图像参考背景的学习,并通过互相关匹配与坐标变换实现运动目标的定位及速度确定,结合方向预测算子对车辆行驶矢量进行预测,进而实现目标车辆的图像跟踪.跟踪实验及性能比较证明本方法可获得准确稳定的运动车辆跟踪结果,为运动目标的图像监控研究提供了新的思路.     

基于图像运动区域的车辆遮挡跟踪算法

针对区域跟踪算法难以解决因车辆遮挡而引起误检的问题,提出了基于图像运动区域的车辆跟踪算法:采用背景剪除法提取运动区域,通过计算相邻帧运动区域的位置变化实现区域跟踪;建立车辆的二维矩形框模型,分析"区域--车辆"关系,结合区域跟踪的结果来判定车辆之间是否发生遮挡,并根据车辆行为来初始化车辆模型轮廓及速度;采用Kalman滤波器预测车辆在当前帧的位置,并以此预测位置作为车辆模型的初始位置进行模型轮廓的自适应调整,得到模型新的矩形轮廓;将新轮廓其所确定的几何中心位置作为测量值反馈回Kalman滤波器,修正Kalman系数,进行自回归运算和计算最佳匹配位置,从而实现车辆跟踪.算法测试实验使用的视频采集自江苏省通启高速公路视频监控系统,采用P4/2.4单CPU,结果表明,在为25帧/s视频流下,该算法准确跟踪率达到94.72%,有效解决遮挡问题,并具有较好的鲁棒性.     

基于激光雷达的车辆跟踪与识别方法

提出了一种基于激光雷达的车辆跟踪与识别方法.该方法采用Kalman滤波实现目标跟踪,运用坐标变换法消除不同数据帧中物体形状差异对跟踪中心的影响,结合车辆矩形投影及速度特征识别车辆.针对由于遮挡或某部分反射率低而引起的目标分割现象,提出了一种结合车辆外形与轮廓特征的聚类合并算法.仿真实验表明,该算法精度高、实时性好且鲁棒性强.     

基于Kalman滤波的目标轨迹预测

Kalman滤波器在各个领域都有广泛的应用,如航天器的轨道计算、雷达目标跟踪、生产过程的自动控制等．卡尔曼滤波器在机动目标跟踪中具有良好的性能,它是一种最佳估计并能够进行递推计算．但以Kalman滤波方法预测的过程需要对目标的运动方程有准确了解而且要求系统的过程与测量噪声为高斯噪声且相互独立,这在实时跟踪过程中都是很难满足的．本文利用基于Matlab编程的Kalman滤波改进算法实现目标预测跟踪,并绘出目标质心轨迹坐标．     

复杂交通场景中运动车辆的检测与轨迹跟踪

针对复杂交通场景提出一种基于高斯分布假设的背景图像自回归估计算法,该算法能同时适应白天和夜间光环境,实时性好.对于二值图像的分割问题,提出并论证一种新的连通标记算法,该算法只需遍历像素1次,因此时间复杂度达到了理论上的最小.根据运动车辆的随机过程特性,提出基于Kalman滤波的轨迹跟踪算法,给出状态转移矩阵和观测矩阵,并讨论初始状态矢量的获取方法.为了解决半遮挡混合图块的分割问题,提出了图像相似度的计算方法以及局部图块与全图块相匹配的思想.在实际道路上的实验表明,所提出的方法实用有效,其中车辆跟踪准确率达到95.63％.     

基于综合色度和梯度方向直方图的运动目标跟踪算法

本文在传统的Kalman滤波和Mean-Shift优化框架下提出了一种新的视频运动目标跟踪算法。融合色度直方图和梯度方向直方图,形成了一种新的综合直方图特征.构建运动目标图像区域的金字塔,采用Kalman滤波预测耦合Mean-Shift算法的框架,在尺度、位移空间内进行优化匹配搜索,确定最佳候选目标的位置信息。大量实验结果表明,本文提出的在滤波与优化算法框架下的运动目标跟踪算法,能够很好地解决运动目标的尺度伸缩、旋转和形变等难题,可以取得比基于传统直方图更好的稳定性和跟踪精度。     

基于单运动目标的PTZ检测跟踪系统设计

针对现有PTZ系统在背景图像动态变化时,对于恶劣环境、低照度和光线不足等容忍度差,误检率高,难以同时达到准确、实时、可靠等跟踪要求的缺点,提出了一种新型PTZ检测跟踪系统.运用自适应背景差分法分割出运动目标;采用改进的OSTU算法获得动态阈值;通过帧间差的结果控制背景累计更新;使用投影法实现运动目标的精确定位.在CamShift算法基础上加入Kalman滤波进行运动预测,实现了对运动目标的PTZ实时跟踪.在VC+ +环境中,利用图像采集卡和快球进行高速图像采集与云台控制,以行人为运动目标进行测试.结果表明,该系统实现了运动目标的检测、定位和PTZ跟踪;从其统计的检测率和运行时间看,有很好的鲁棒性和实时性.     

一种基于运动目标检测的视觉车辆跟踪方法

针对复杂交通场景中动态光照变化、阴影和遮挡等因素带来的影响,提出了一种基于运动目标检测的高效、鲁棒的车辆跟踪方法. 采用自适应背景建模获取动态场景中的运动信息,通过阴影去除获得准确的运动区域,并针对场景中的遮挡问题提出了相应的遮挡检测与处理策略,最后通过区域匹配获得跟踪结果,同时使用Kalman滤波器建立车辆的运动模型,对跟踪结果进行了约束和优化. 实验结果表明,提出的视觉车辆跟踪方法可以在复杂多变的室外场景下有效地解决场景中的阴影和遮挡问题,得到鲁棒的车辆跟踪结果.      

粗细粒度超像素行人目标分割算法

针对车载视觉行人目标分割由于复杂场景对行人目标的分割结果产生干扰而出现信息冗余以及错误分割的问题,提出一种粗细粒度超像素行人目标分割算法。该算法以Mask R-CNN作为粗粒度一次分割,将所得结果经Slic超像素细粒度二次分割,融合两次输出结果来提高现有图像目标的分割精度,为行人目标识别和跟踪提供有益先验感知信息。经仿真验证,该算法能够对复杂背景情况下的图像进行有效分割,MS COCO标准公开集测试结果与原有Mask R-CNN检测算法相比,mAP提高0.71%,为图像识别和计算机视觉系统完成精准的预处理,具有较强的工程应用价值。     

利用Kalman滤波的视频运动目标跟踪

提出一种基于kalman滤波的视频运动目标跟踪算法,首先对视频运动目标进行分割,求出运动目标的形心,再利用视频运动目标的形心所在宏块的运动矢量信息,用kalman滤波对运动目标的形心在下一帧的位置进行预测,从而快速、有效地自动跟踪多个目标对象.实验结果表明,该算法对运动目标的出现和消失,以及非刚性物体的尺度变化和变形,具有较强的鲁棒性.     

基于自适应无迹卡尔曼滤波的分布式驱动电动汽车车辆状态参数估计

以精确估计车辆状态参数为目标,提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波的车辆状态参数估计算法,采用非线性三自由度车辆模型,将模糊控制与无迹卡尔曼滤波算法相结合,实现对系统测量噪声的自适应调整,通过对方向盘转角,纵向加速度和横向加速度等低成本传感器信息融合实现对质心侧偏角和横摆角速度的状态估计.应用CarSim与Matlab/Simulink建立分布式驱动电动汽车整车模型并且联合仿真对估计算法的有效性进行验证.结果表明自适应无迹卡尔曼滤波比无迹卡尔曼滤波更能有效准确地进行车辆状态参数估计,在双移线工况中,质心侧偏角估计精度提高了6.7%,横摆角速度估计精度提高了4.8%.      

基于互相关系数和交叉投影的车辆阴影消除

在交通视频监控系统中,运动车辆存在的阴影严重影响了系统的检测效果,而单一的阴影消除算法不能有效地消除阴影。为解决该问题,提出了一种分两步完成的运动车辆阴影消除方法。该方法首先利用阴影和背景亮度之间的互相关系数进行初步阴影消除,然后根据车辆近似为矩形区域的特点采用垂直-水平交叉投影的方法确定车辆/阴影间的分割线。实验结果表明该方法能有效地消除车辆阴影。     

提高视频对象分割的实时性及多对象分割

视频对象的分割目前存在两个难题,一是如何提高分割的实时性,二是对存在互遮挡的多个对象如何进行有效分割。对前者分割提出了基于自适应跳帧的分割算法和基于CNN(细胞神经网络)的实时分割法,对后者提出了基于时空曲线演化的多视频对象分割和Bayes最小误差判断的方法。仿真实验表明,这些方法是有效的,对这两个难题的最终解决和实际应用指出了新的途径。     

边缘特征与局部纹理特性融合的阴影消除算法

针对视频分割中的阴影消除问题,提出了一种以置信度为桥梁,前景边缘投影特征与局部纹理特性相融合的阴影提取算法.采用自适应高斯法获得动态背景,提取包含阴影的前景,计算出当前帧和背景帧在前景最小外接矩形坐标范围内的边缘差异,得到低干扰的车辆和阴影边缘信息.利用大津阈值算法进行投影分割,在阴影连续性前提下,高置信度区域确认为阴影,低置信度区域确认为车辆,而一般置信度区域,进一步结合局部纹理在当前帧和背景帧间的跳变程度,搜索出与车辆相连的阴影.结果表明:该方法能够去除导致前景严重变形的大面积阴影,去除有效率在90%以上,保障了车辆的有效提取;算法实时性好,可应用于智能视频监控的目标检测及跟踪中.     

基于反馈线性化的整车振动状态观测算法

针对整车振动状态观测器设计中的整车悬架系统高维非线性特性,提出了反馈线性化卡尔曼滤波算法.基于微分几何理论,通过求解坐标变换,将车辆非线性振动模型变换成一个可观测的标准型,实现系统的精确反馈线性化,进而采用线性卡尔曼滤波算法,针对变换后的线性系统设计观测器,最后通过坐标逆变换获得原非线性系统的状态观测值.仿真结果表明,相比扩展卡尔曼滤波算法,该算法能够提高车辆振动状态观测精度和运算效率.      

基于阈值分割和区域生长的车牌识别方法

【目的】改善车牌定位的质量,提高车牌识别的正确率和效率。【方法】联合使用阈值分割和区域生长算法进行车牌定位,使用垂直投影法进行字符分割,并使用字符模板匹配方法实现车牌字符的识别。【结果】基于阈值分割与区域生长的车牌识别方法能准确地识别出车牌号,识别率高,运行速度快。【结论】该方法实时性较好,具有一定的实用价值。     

一种基于对象跟踪的视频分割算法

在新一代MPEG-4视频编码标准中,为了支持面向对象编码和实现基于内容的应用,视频分割成为关键技术之一,而半自动的视频分割是常用而且比较精确的一种分割方法.本文提出一种基于对象跟踪的半自动视频分割算法.该算法在用户的参与下,基于图像的时空信息,进行视频对象(VOP)的分割.实验结果表明,该算法能够较精确地连续分割出视频对象.     

基于高斯混合模型的视频对象分割算法

针对应用高斯混合模型（GMM）进行视频建模与分割时的模型选择及参数估计初值选择的难点，提出了一种基于GMM的视频对象分割算法．首先进行特征提取，在特征矢量中引入加权运动信息，可根据不同需要选择合理的加权系数，然后通过分割投影进行模型选择及期望最大化（EM）算法的参数初始化并估计参数，这种初值选择方案使得EM算法的初值和真实值较接近，加快了迭代运算的收敛速度，从而提高了视频对象的分割速度，最后对特征矢量进行聚类分割．仿真实验表明，在保持良好分割效果的同时，所提算法的运算速度约为常规方案的76％，并且具有良好的稳定性．