联合时空特征的车辆跟踪

提出一种联合空间特征和时间特征的匹配准则,以实现对道路车辆的跟踪.计算目标区域与候选区域的加权累积灰度分布差异,结合运动的路径连续性特征来构造运动模式相关函数,以此作为目标匹配的判据.引入虚轨迹点补偿由于目标遮挡和检测失败等导致丢失的运动轨迹点,以实现对目标连续的、完整的跟踪.实验结果表明,算法能够实现多车辆的鲁棒跟踪,并且能够较好地解决目标相互遮挡下的跟踪问题.     

基于Kalman滤波器与肤色模型的手势跟踪方法

有效和鲁棒的手势跟踪是动态手势识别的前提,针对手势及其运动的特点,提出了结合Kalman滤波器和肤色模型的手势运动目标跟踪方法.首先通过背景差法和YCb’Cr’空间上的椭圆肤色模型检测出手部运动目标,通过目标区域的空间结构参数来设置Kalman滤波器的各项运动参数,然后计算空间结构特征的跟踪匹配函数对目标预测位置进行修正,获得运动手势目标区域及其运动轨迹.实验结果表明,所提方法能有效地跟踪手势,并能较好地适应手势在运动过程中的手形变化、轨迹转弯等情况,检测准确,鲁棒性高.     

用于交通治安卡口的全天候视频车辆检测方法

文章针对交通治安卡口应用,提出了一种基于视频的全天候智能车辆检测方法。该方法主要特点是不考虑车辆跟踪,提高了计算速度并避免了跟踪误差,适于嵌入到监控摄像机中;而且自动区分白天/夜间场景。对于白天场景,通过背景剪除、阴影抑制、形态学计算等手段获得运动信息,然后根据车辆的尺寸、对比度与纹理特征实现车辆检测;对于夜间场景,利用车灯的高亮度与对称性特征得到车辆检测结果。该方法快速有效,在现场采集的实际路况视频数据上,白天与夜间车辆检测准确率分别为96.42%和95.96%。     

基于区域的运动阴影检测方法

为了使阴影检测结果更加准确和鲁棒,提出了一种基于区域的运动阴影检测方法。该方法从阴影具有的物理特性出发,考虑了区域内所有像素的总体特征。将每帧图像进行合理的分块,并且采用基于梯度的方法对运动区域边缘的小块进行合并。对每个小块根据阴影区域和对应的背景区域之间具有较强的结构相似性和色度近似性的特点进行阴影检测。实验结果表明,阴影检测准确率超过90%,其结果明显比基于颜色不变量的方法有效。该方法能够准确而鲁棒地检测出运动阴影。     

一种多线索融合的均值偏移跟踪算法

针对传统基于的均值偏移(Mean Shift,MS)跟踪算法不能对运动目标准确跟踪的缺点,提出了一种融合多视觉线索的MS跟踪算法.首先根据目标在前一帧的估计位置,将目标搜索区域划分为目标区域和背景区域,其次在区域划分的基础上定义了一种新的颜色、运动线索直方图模型,能有效地抑制目标相邻背景的混乱干扰,最后基于MS理论框架提出了一种融合目标颜色、运动线索的跟踪算法,其颜色、运动线索可在跟踪过程中互补.实验表明,在目标快速运动、姿态发生较大变化或被遮挡的情况下,算法能够获得更为准确、鲁棒的跟踪结果.     

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.     

模糊化多视觉信息融合的视觉跟踪策略

为了提高视觉跟踪系统在空间环境对外界变化的适应能力,提出一种模糊化多视觉信息融合的视觉跟踪策略.该策略综合了多个反映目标特征的视觉信息,通过对选择的每一项子特征集进行模糊化处理,提高了识别的智能化程度.针对运动物体分割阈值受噪声干扰的问题,提出一种结合人口统计与区域生长的区域分割方法,实现了运动区域特征的稳定聚类.相对于传统的局部特征识别方法,这种多特征融合技术适合应用于复杂的动态环境,冗余信息间的互相补充可确保特征在不确定环境中的识别.试验结果表明,该策略能够实现鲁棒的特征提取和跟踪,尤其当出现被跟踪物体部分遮挡以及外界发生光线变化时,视觉跟踪系统仍能够实现稳定、快速的识别.     

自适应的免疫粒子滤波车辆跟踪算法

针对真实场景中的车辆跟踪问题, 提出一种改进的粒子滤波车辆跟踪算法. 通过免疫重采样框架减少粒子退化, 保证粒子滤波的有效性, 并参照人工免疫算法的思想建立记忆库, 使算法可较长时间地跟踪目标; 利用背景权重直方图和分块判别机制减少因遮挡导致的跟踪偏离, 同时在运动模型和抗体变异过程中加入自适应学习参数, 提高算法的鲁棒性. 实验结果表明, 在光照变化、 运动突变、 目标遮挡等不同条件下, 该算法具有稳定跟踪的能力, 验证了算法的有效性.     

基于交叉熵稀疏表示的鲁棒视觉跟踪算法

为研究复杂视频环境下目标的有效跟踪问题,在粒子滤波框架下,提出了利用稀疏表示的方法学习有效外观模型的鲁棒视觉跟踪算法.与经典的稀疏跟踪器不同,该方法通过给跟踪目标中被遮挡的像素和奇异值分配较低权值,而给目标像素分配较高权值,有效地解决了跟踪过程遮挡、阴影和噪声问题.为了进一步提高跟踪器的性能,对目标模板集实现动态更新.使用EMD度量了模板集和候选目标的相似性,可进一步改善遮挡问题.将本文提出的算法在复杂的视频序列上与5中流行的跟踪器进行了比较,实验表明,本文提出的算法在性能、精度及鲁棒性方面都显示了优越性.     

基于前景策略和场景信息的目标跟踪系统

为解决目标跟踪算法中的某些难点问题,提出以Mean-shift算法为基础,基于高斯混合模型(GMM)前景分割和场景信息的MGSI方法.该方法基于运动预测和前景分割为目标跟踪提供感兴趣区域(ROI),解决了跟踪目标与背景相似情况下目标识别中的误报问题.同时,通过场景信息的预先设定来获取某些先验知识,如屏蔽区域的划分、区域中目标模板更新的频率、遮挡类型的预判等,并根据先验知识来调整跟踪策略,一定程度上解决了遮挡问题.实验证明,基于MGSI方法的目标跟踪系统在一定程度上解决了光照变化、背景干扰、模板更新、遮挡等传统跟踪系统中存在的问题,有效提高了跟踪的准确率.     

基于交通视频的运动车辆检测方法

为解决交通测试系统中车辆实时跟踪和分割的问题, 以数字图像处理方法为手段, 针对采集到的交通路况信息, 重点研究了背景差分算法提取运动车辆, 并提出了一种计算量较小的自适应背景更新算法; 采用一种工作在HSV(Hue, Saturation, Valve)空间非基于模型的车辆阴影检测算法, 并提出设置阈值参数的方法, 在去除车辆阴影的同时也滤除了行人、 自行车及摩托车等干扰; 针对车辆阴影检测后的二值化图像, 采用适合的形态学方法进行后期处理。对实际交通环境下的大量视频和图像进行测试的结果表明, 该方法可以有效地实现运动车辆的检测。     

基于多方法集成的目标跟踪算法

在线运动目标跟踪是目前模式识别领域的一个难点问题,目标物体角度、姿态、远近距离变化以及遮挡等给鲁棒在线跟踪算法提出了苛刻的要求,单一算法很难有效处理所有问题.多方法集成是实现鲁棒在线跟踪的一种有效手段,为此提出了一个集成on-line boosting、基于归一化互相关的模板匹配法和粒子群优化算法的自适应目标跟踪算法框架.其中,on-line boosting是基本的跟踪算法;基于归一化互相关的模板匹配法有效避免了on-line boosting过多的错误更新;而基于粒子群优化算法的跟踪策略提高了系统对快速运动、外观变化的适应能力,同时也为模板的更新提供了保障,三种算法形成了有效互补,在稳定性和可塑性之间达到了一种平衡.在不同视频测试序列上的实验结果表明,该算法有效地缓解了自适应性和漂移之间的矛盾,能够实时地完成复杂的跟踪任务.     

改进ViBe算法与Meanshift结合的目标跟踪方法

为解决视频监控系统中因光照变化、相似颜色干扰及快速动目标而导致的目标易丢失问题,提出一种改进ViBe算法与Meanshift结合的目标跟踪方法。首先采用三帧差分和ViBe算法结合进行前景目标提取和检测,以消除鬼影的干扰,利用色度特征和梯度特征相结合的方法来抑制阴影;同时通过将边缘特征融入到Meanshift算法中,引入运动矢量在当前帧中预测下一帧运动目标的位置,实现场面监视环境中运动目标的持续、准确跟踪。通过在监控视频中行人、车辆及飞行器等不同场面目标做实验,验证了本文方法不仅能够持续、准确地跟踪运动目标,并且可适用于场面雾天低能见度条件下的运动目标跟踪。     

交通监控系统中基于多源信息融合的运动阴影检测

针对目前运动提取算法常将运动阴影错误检测为前景目标的问题，提出了一种交通监控系统中基于多源信息融合的运动阴影检测算法．在颜色空间中利用亮度、色度和边缘信息检测阴影的可能区域，使用逻辑“与”操作融合多源检测结果得到最终的阴影区域．与其他算法相比，新算法能更好地区分前景尤其是暗色前景及其阴影，提高了阴影区域的检测精度，更准确地实现了运动目标的提取．仿真实验表明，对不同颜色和尺寸的前景引起的阴影，算法都能鲁棒地分离目标及其阴影区域，前景提取效果好．     

改进局部二值模式算法与Camshift结合的目标跟踪方法

为解决视频实景监视系统中因场景光照、阴影及远距离小目标跟踪易丢失问题,提出一种改进局部二值模式(local binary patterns, LBP)算法与Camshift结合的目标跟踪方法。利用LBP算子纹理和颜色对阴影不敏感的特性,采用改进的LBP算子与高斯混合模型结合进行背景建模和目标检测,以抑制阴影的干扰;同时将LBP算子的纹理和颜色融入Camshift算法中,结合Kalman滤波进行目标运动状态的预测,最终实现对监视场景中运动目标的可靠、稳定跟踪。采集行人、车辆及航空器等不同类目标进行实验,验证了本文方法不仅能够稳定、精确地跟踪运动目标,同时可适用于场景雾天低能见度条件下的目标跟踪。     

非高斯噪声背景下计算机视觉目标跟踪方法

针对杂波背景下计算机视觉目标跟踪问题,提出一种非高斯噪声背景下计算机视觉目标跟踪方法.在视频目标运动模型和观测模型的基础上引入了柯西混合噪声模型,对非高斯噪声运动目标的状态进行建模;然后,在传统高斯噪声粒子滤波的框架内给出文中方法的具体实现步骤.针对大面积遮挡和夜晚光照改变的极端情况下对路上行驶的车辆进行实时跟踪实验,结果表明:文中方法明显提升极端杂波环境下的目标运动过程的建模精度,有效提升目标跟踪精度.     

基于遗传算法的人脸跟踪研究

提出了一种快速的、鲁棒的人脸定位及跟踪研究方法 ,定义了一种新的运动能量表示方法 ,利用该方法可以很快地检测出图像中的运动区域。在检测到的运动区域内 ,利用人的头部及面部结构知识确定出人脸区域 ,再将检测到的人脸区域作为模板 ,利用遗传算法在新的图像序列中动态地进行模板匹配 ,以确定人脸在新的图像序列中的位置。实验结果表明 ,该方法不但检测速度快 ,而且对光照、人脸姿态、表情及其他噪声具有较强的鲁棒性     

基于卡尔曼滤波的多特征加权最近邻数据关联与跟踪算法

针对传统最近邻数据关联算法正确率较低且容易出现漏关联的问题,提出一种多特征加权的最近邻关联算法。根据智能车环境感知系统获得的障碍物特征数据,定义了一种相似度函数,提出基于生命周期计算有效关联度的方法,从而判定目标是否关联;基于卡尔曼滤波对关联目标进行迭代更新,实现对目标的跟踪;通过实验对比了静止目标、无交互的低速运动目标和有交互的低速运动目标的跟踪轨迹。结果表明,与传统的最近邻数据关联算法相比,所提出的改进算法可以实现对低速运动目标准确连续的关联跟踪,不会出现目标丢失或位置突变的现象,且跟踪目标的交互与遮挡对跟踪效果影响较小,具有较高的有效性与实用性。研究结果可为智能车辆的目标跟踪设计提供参考。