融合混合高斯模型的改进的Vibe算法

针对经典Vibe算法在运动目标检测时存在鬼影、阴影和噪声干扰的问题,提出了一种融合混合高斯模型的改进的Vibe算法。在背景初始化阶段,采用五帧差分算法与八邻域的像素值填充获得的真实背景并且消除鬼影现象;通过混合高斯模型权值与Vibe随机取样概率相结合进行背景更新,将得到的运动目标进行形态学处理,使运动目标更加清晰;最后,在YCb Cr颜色空间进行阴影消除。实验结果表明,改进后的Vibe算法不仅能够有效地去除鬼影,并且在消除阴影与噪声方面取得了良好的效果。     

基于改进的粒子滤波的红外视频行人跟踪

提出了一种基于改进的粒子滤波的红外视频行人跟踪算法,实现了在传统粒子滤波算法的框架下,使用有向梯度直方图(histograms of oriented gradients,HOG)来描述跟踪目标的特征.算法在粒子权值和相似度计算中使用HOG,替代现有的颜色空间欧式距离测度,克服了红外视频中颜色信息缺失的困难.试验表明,与传统的粒子滤波算法相比,本文算法更能准确有效地跟踪复杂场景中的行人,提高了跟踪的鲁棒性.     

Lab空间的改进k-means算法彩色图像分割

为减弱经典k-means 算法中ＲGB( Ｒed Green Blue) 空间各个颜色分量高度线性相关以及欧氏距离的尺度相关性对图像分割结果产生的影响,并克服ＲGB 空间色彩分布不匀的缺陷,提出了一种基于Lab 颜色空间的改进k-means 聚类彩色图像分割方法。首先,将颜色空间从ＲGB 转换为Lab 空间,每个像素点都可以由L、a、b 3 分量组合进行表示。其次,用马氏距离替换欧氏距离进行改进,应用改进后的k-means 算法对图像像素点进行聚类,从而实现分割目的。通过实验证明该改进算法比经典k-means 算法具有更好的分割效果和准确度。     

基于特征融合的均值偏移目标跟踪算法

均值偏移目标跟踪方法采用颜色直方图对所选择的目标区域进行建模,由于颜色直方图是一种对目标特征比较弱的描述,当有遮挡等干扰因素时,算法效果欠佳,为了有效解决均值偏移目标跟踪算法不足而导致目标定位不准的问题,提出了将颜色特征中融入像素点空间位置特征的算法来实现目标跟踪.实验表明该算法能较好地适应复杂背景视频序列,改进了传统均值偏移算法的不足,提高了算法的鲁棒性和准确性.     

基于特征颜色模型的粒子滤波改进算法

针对在视觉跟踪任务中,当目标体的外形发生变化时,传统的粒子滤波算法在模型更新的过程中往往出现偏差并逐渐累积,最终导致跟踪性能降低的问题,作者通过挖掘目标体区别于背景的颜色信息,建立特征颜色模型,提出了一种改进算法.该算法首先使用粒子滤波进行粗定位,然后基于特征颜色模型分割目标.实验表明,作者提出的算法速度快,能够准确地跟踪目标的外观变化,对目标体的旋转和遮挡以及光线变化具有一定的鲁棒性,特别适合于跟踪行人和车辆等具有显著颜色的目标.     

基于多变量动态建模的粒子滤波行人跟踪算法实现

对于行人运动模型是线性系统,噪声符合高斯分布,采用边检测边跟踪的卡尔曼滤波算法,试验达到了预期的效果。但在实际中行人的随机行走具有很大的不确定性,不一定是线性系统和高斯分布,此时利用Kalman滤波就会导致跟踪失败。研究了基于先检测后跟踪的加权颜色直方图为匹配模板,基于动态建模的粒子滤波实现对行人的有效跟踪。在初始帧利用AdaBoost算法确定行人的位置、大小等状态信息,以行人矩形框内的加权颜色直方图作为跟踪的目标模板,初始化粒子集。在后续的视频图像中,利用粒子滤波算法实现行人跟踪。结果表明,即使在目标有遮挡、阴影等复杂噪声背景下,提出的方法也能很好地跟踪到视频序列中行人。     

基于三帧差分法与质心匹配的行人自动计数算法

为了实现对视频序列中人流量进行实时、准确的检测与跟踪,提出了一种基于三帧差分法的行人质心匹配的行人检测与跟踪算法.采用改进的三帧差分法实现对运动目标信息的检测,然后根据运动目标的信息进行行人面积与质心的计算,并根据质心最近距离匹配、运动方向一致性、越界检测的原则对行人进行跟踪.实验结果表明,该算法在不降低检测效果的情况下明显提高了行人检测与追踪的效率.     

基于彩色图像分割的路标检测算法研究

针对交通标志检测问题,首先比较了RGB,HSV,Lab颜色空间中进行颜色分割的优缺点,并提出了基于Lab颜色空间进行交通路标定位的方法,然后对HSV空间阈值分割、Lab空间阈值分割、Lab空间聚类分割的效果进行了分析与比较,证明了Lab空间阈值分割的效果较好,最后结合交通标志的颜色信息,采用Hough变换方法定位出圆形路标,采用最优拐角检测方法定位出三角形和矩形路标。实验结果证明,该方法能准确定位出交通标志。     

联合多颜色直方图的Camshift行人跟踪算法

针对目标容易受背景干扰或局部的、不完全遮挡时Camshift算法易产生局部最大值导致丢失目标的问题。通过人体姿态估计算法检测到行人边界框和关节点位置,依据的关节点位置提取行人的身体部分,进而得到局部颜色直方图;通过行人边界框,计算全局直方图均衡化;利用行人间局部直方图的相似性得分,预测下一帧中目标行人可能的位置,并以此确定Camshift算法的搜索区域。通过实验证明,改进后的算法可以更好地跟踪行人。     

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.      

融合人脸与步态周期模式的行人检测

提出多自由度的多核跟踪MeanShift算法,其在运动人体目标与背景图像的颜色信息较为接近时仍能鲁棒地跟踪.将所提出的跟踪算法用于融合人脸与步态周期模式的行人检测新算法,将闭环的控制思想引入到行人检测中,即通过步态周期和相应的跟踪反馈验证的理论方法来解决行人检测中误报率高的问题;还对行人部分轮廓存在遮挡的情况提供行人检测的新思路,即通过检测人脸来确定检测对象是否是行人,以解决当前行人检测算法检测率低的问题.     

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。     

基于图像块填充的ViBe车辆检测算法

针对传统的Vibe检测算法(visual background extractor)在进行运动目标检测时存在Ghost区域的现象,提出了一种结合图像块的背景填充算法与帧间差分法的Vibe检测算法。此改进算法在初始化背景模型时,通过两帧相差获得运动目标所在区域;再通过相似性选择最优图像块对运动目标覆盖部分的背景进行填充;如此可重构完整的背景模型,有利于后续帧的检测。实验结果表明,与传统的Vibe检测算法相比,改进算法可以有效抑制Ghost现象的产生,使算法的检测性能有所提高。     

背景加权的多特征融合目标跟踪算法

针对单一特征目标跟踪导致多数跟踪算法鲁棒性差的原因,提出一种背景加权的多特征融合目标跟踪算法。在跟踪过程中对目标模型进行背景加权,同时利用空间直方图提取目标颜色的空间分布信息。在粒子滤波框架下将背景加权直方图和空间直方图相结合,并且引入特征不确定性度量,自适应调整不同特征对跟踪结果的贡献,有效地提高了算法的鲁棒性。实验结果表明:与传统融合算法相比,提出的算法具有更强的鲁棒性,同时提高了跟踪精度。该算法在目标表示和跟踪性能上都有很大的提高。     

基于多特征融合的改进UPF目标跟踪算法

针对单特征目标跟踪算法的鲁棒性较差以及不能充分利用最新的量测信息等问题,提出了一种基于多特征融合的改进UPF(Unscented Particle Filter)跟踪算法.基于比例最小偏度单形采样策略的UKF(Unscented Kalman Filter)算法和IKF(Iterated Kalman Filter)算法对粒子滤波算法进行改进,并在改进的算法框架下,采用不确定性度量方法融合目标的颜色和纹理特征,对目标进行跟踪.仿真实验表明,改进算法提高了跟踪精度,对复杂背景下的目标进行跟踪有较好的效果,并能有效跟踪被遮挡的目标.     

基于特征融合的行人重识别算法

为解决实际行人重识别系统中识别率低、识别速度慢的问题,从创新和工程应用出发,提出了一种行人重识别算法。对行人图片进行预处理,采用色调、饱和度、亮度(hue,saturation,value,HSV)空间非线性量化的方法构建颜色命名空间,对人体分区域预识别来提高检测效率;对备选目标的整幅图像提取HSV和方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)作为整体特征并在滑动窗口内提取颜色命名(color naming,CN)特征和2个尺度的尺度不变特征(scale invariant local pattern,SILTP),采用本文融合算法得到新的特征;在3个数据集上进行行人重识别,融合的特征在2种度量学习算法的Rank1平均提高了2.4%和3.3%。实验结果表明该算法能够提高重识别精度。     

基于颜色和边缘特征CAM Shift目标跟踪算法

针对连续自适应均值漂移(CAM Shift)目标跟踪算法只适用于特定颜色目标跟踪且容易受到光照变化影响和背景色干扰的缺点,提出了一种改进的CAM Shift目标跟踪算法。该算法采用颜色空间三基色权重直方图建立目标模型,并用目标边缘特征增加目标权重。首先通过颜色空间三基色均匀量化获得特征值,建立基于核函数概率密度估计的目标模型;然后用Sobel算子检测目标边缘特征,结合颜色特征,分别赋予不同的权重投影生成概率密度分布图;最后用MeanShift算法迭代寻找目标,并通过矩运算调整跟踪窗口大小和方向。实验结果表明:该算法可以有效跟踪多色彩目标,并能够抵御一定光照变化和大面积同色干扰的影响。     

基于卡尔曼滤波的均值漂移跟踪算法研究

针对均值漂移算法理论的不足,提出了一种改进的均值漂移算法。首先利用卡尔曼滤波获得跟踪目标的初始位置。然后在均值漂移跟踪算法中自适应地调整核函数的带宽,利用均值漂移算法获得跟踪目标的位置。最后对加速行进的行人进行实时跟踪实验。实验结果表明:与传统的均值漂移算法相比,改进后的算法更准确地跟踪目标,跟踪目标的轨迹更加连续。此外它减少了迭代次数,使算法运行更快,提高了跟踪的实时性。     

一种结合颜色纹理直方图的改进型Camshift目标跟踪算法

针对背景中存在颜色相近目标或目标被遮挡时Camshift算法跟踪失败的问题,提出了一种改进的Camshift目标跟踪算法。首先,改进算法模型直方图的计算选用颜色和纹理相融合的直方图概率分布,解决了Camshift算法只使用单一的颜色模型、很难适应物体大范围运动造成的背景变化或遮挡的不足;其次,图像权值采用目标模型与目标候选模型特征概率之比的平方根来计算,并用权值进一步估计目标的位置和方向,克服了原始Camshift算法中图像权值仅依靠目标模型计算的不足,大大减少了背景特征对跟踪的影响;最后,利用粒子滤波对运动目标状态进行估计,以克服目标运动引起的遮挡、交错或重叠,进而提高目标位置跟踪精度。实验结果表明,改进算法的平均每帧成功率达到50%以上,平均中心位置误差低于20%。改进算法能有效改善目标跟踪性能,从而实现目标跟踪的有效性、准确性。     

基于颜色特征的改进图像检索算法

本文提出一种综合图像的颜色、灰度和空间信息提取特征向量的改进算法将图像从RGB空间转换成HSV空间,将彩色图像转换成黑白图像,并分别进行直方图量化后,进行相似度比较;改进颜色相关图的算法,提高颜色空间特征的检索效率.