视频序列中面向行人的多目标跟踪算法

为实现视频序列中多行人目标跟踪,基于多信息融合方法,考虑多目标间严重遮挡,建立面向行人的多目标跟踪算法.提出多信息融合算法融合目标颜色和运动信息,结合均值漂移算法思想,实现常态下目标跟踪.针对多行人目标参与的遮挡,通过理论分析遮挡过程中目标面积变化,提出遮挡因子判别遮挡发生、辨识遮挡者和被遮挡对象、确认被遮挡对象重新出现等.实验结果表明,该方法能够正确跟踪行人目标,判断并处理多目标间的严重遮挡.      

基于多模型检测的视频监控行人跟踪算法

研究了网络视频监控中行人检测和跟踪技术,并提出了基于多模型检测的视频监控行人跟踪算法.首先在已有检测算法的基础上,根据实验结果,分析了算法的优势和存在问题,提出了多模型融合检测算法,多模型融合检测算法充分利用各个单模型算法的优势,提高模型检测准确率,并使用快速特征金字塔算法提高了算法的实时性.随后在提出的检测算法基础上,结合卡尔曼滤波算法和匈牙利最优匹配算法实现多目标行人检测和实时跟踪.MOT测试视频实验结果表明:提出的跟踪算法能够较好地实现多目标行人检测和跟踪,适合网络视频监控场景.     

密集行人检测方法研究

针对现有行人检测算法面对遮挡、尺度不一等问题表现出来漏检率和误检率高的情况,提出一种基于改进YOLOv5的密集行人检测方法Improved-YOLOv5.采用改进BIFPN网络替换原有PANet,增强特征融合网络对于特征信息的利用率和对于小尺度行人的关注度.采用EIoU Loss替换原有CIoU Loss,提高模型的回归精度和收敛速度.提出一种新的后处理算法T-NMS,通过增加一个额外的阈值,提高模型对于密集场景下行人密度的区分能力,并在模型开销增加不大的前提下降低了漏检率.实验结果表明,在Citypersons数据集上,所提密集行人检测方法Improved-YOLOv5相比原YOLOv5算法在不同程度遮挡的子集上检测效果均有明显提升,尤其是高遮挡Heavy子集的MR^-2降低了4.2%,达到53.1%,表明改进方法在密集行人检测中具有较好的性能.     

基于双目视觉的部分遮挡行人检测算法

针对行人被障碍物部分遮挡导致的检测准确率降低问题,本文提出了基于多特征融合的树形路径半全局立体匹配的部分遮挡行人检测算法。本方法使用SLIC算法进行超像素分割,提升行人的轮廓信息,并使用多特征融合的树形路径半全局立体匹配算法生成深度图;对行人信息和背景信息及障碍物信息使用自适应分割算法进行分离,获取感兴趣区域;将感兴趣区域放置在行人特征明显且稳定的头肩部,进行感兴趣区域的约束;使用降维HOG进行特征提取并生成样本集,训练SVM分类器,最终实现部分遮挡的行人检测。实验表明,本文算法与其它行人检测算法相比,在行人部分遮挡场景下,有着更高的行人检测准确率,证明本文算法的有效性。     

基于多特征的AdaBoost行人检测算法

针对单特征辨识度较低问题,基于多特征的AdaBoost行人检测算法,提出一种融合灰度和轮廓信息的新的多特征综合表示方法.该方法通过统计样本的权重直方图建立分类模型,并用多个直方图的乘积表示样本在多特征下对应的联合概率分布,从而基于多特征联合概率更精准地描述行人,提高行人检测的鲁棒性.实验结果表明,改进后的基于多特征行人检测算法提高了行人检测精度、降低了误检率,目标识别的置信度明显提高,在多变的自然背景下可以取得较好的效果.     

多部件验证的双层行人检测算法

受韦伯局部描述子和局部二值模式(LBP)特征的启发,针对Haar特征维度高、冗余度大等缺点,提出了一种基于显著性的二值化Haar特征(SLBH).虽然利用整体行人特征能取得较好的检测效果,但其检测性能在遮挡场景中会迅速下降.为提高整体特征对部分遮挡的鲁棒性,文中提出了一种结合SLBH特征多部件验证的双层行人检测算法.该算法结合了整体特征与局部特征的优点,增强了算法对部分遮挡的鲁棒性.在INRIA行人检测库上的实验结果表明,文中提出的算法对噪声和部分遮挡有较好的鲁棒性.     

单目视觉行人身体多部件距离融合估计算法

针对现有自主汽车辅助驾驶系统中,单目摄像头行人距离估计精度不高的问题,提出一种单目视觉行人身体多部件距离融合计算法。联合脚部件与头部件共同对行人目标进行距离估计,分别采用半水波形等距线脚部部件距离估计与头部部件高度插值距离估计算法来获取行人的距离估计结果,使得算法能够同时具备精准性和稳定性。经仿真验证,该算法在非遮挡条件下,35 m内能够将误差控制在1 m以内,在半遮挡条件下,35 m内能够将误差控制在2 m以内,满足车载辅助驾驶对行人距离估计精度的要求。     

行人多目标跟踪算法

针对多目标跟踪中因目标遮挡而导致跟踪过程中身份交换频繁的问题, 提出一种行人多目标跟踪算法. 该算法首先使用YOLOv4作为检测器, 检测出目标并确定检测框坐标, 利用扩展Kalman滤波器对轨迹进行预测; 然后用匈牙利算法作为数据关联模块, 采用级联匹配方法将扩展Kalman滤波预测的检测框与目标检测的检测框进行匹配, 并将发生遮挡的目标加入轨迹异常修正算法; 最后在数据集MOT16的测试集上进行实验. 实验结果表明, 该算法取得了56.5%的跟踪准确度, 且对遮挡现象效果良好, 有效改进了对目标遮挡身份频繁切换以及遮挡引起的目标丢失的问题.     

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.     

基于改进CenterNet行人检测研究

针对现有的CenterNet模型在行人检测中由于人体遮挡以及人体姿态多变等所引起的模型精度下降的问题，本文从三个方面对CenterNet进行改进。一是在原CenterNet基础之上设计了特征融合模块，该模块引入了反转卷积，从通道这一角度提取特征并与原特征进行融合，丰富了图像的特征表示，使其更好地定位到人体区域；二是提出了一种带有非局部注意力的检测头，通过计算特征图全局像素与当前特征像素相似度，从而对遮挡目标进行区分；三是对损失函数进行改进，将两项损失函数合并成一项，有效地减少了级联误差。实验结果表明，改进的CenterNet在WiderPerson数据集上的平均精度提升了3.29%,漏检率下降了3.26%。在数据集Human detection and tracking using RGB-D camera上的平均精度提升了2.66%,漏检率下降了2.46%。与原CenterNet相比，改进的CenterNet解决了该模型应用于行人检测中精度低的问题。     

一种改进的卷积神经网络行人识别方法

针对现有的行人检测算法存在的定位精度低、实时性差的问题,借鉴目标检测的研究成果You Only Look Once(YOLO)算法,提出一种实时的行人检测方法。以Tiny-YOLO为基础,改变网络模型的输入尺寸,获得更好的行人特征表达;结合图像中行人尺寸特点,使用聚类分析方法,对数据集进行目标框聚类,选取适合行人检测的候选框尺寸与数量;通过增加一定数量卷积层的方法重新设计特征提取和目标检测网络;在混合数据集上训练,增强模型泛化性。实验结果表明,在应对不同尺寸行人和部分遮挡情况时,文中方法具有更低的漏检率、更好的定位精度与检测效果,且检测速度可以满足实时性要求。     

视觉和毫米波雷达信息融合行人识别算法

提出了一种在主动防碰撞系统中采用视觉和毫米波雷达数据融合来识别行人的算法.在基于单目视觉获取的图像中提取HOG特征,采用支持向量机的分类方法检测行人,获取行人信息,通过快速容差中频匹配算法快速地检测目标,并获取目标信息,将基于视觉的行人信息传递给毫米波雷达;根据视觉检测的行人信息与毫米波雷达检测的目标信息进行比对,将匹配通过的目标识别为行人;将基于视觉的行人特征信息与毫米波雷达检测的行人特征信息进行融合,得到行人目标的新特征信息.通过采集道路环境的视频和雷达数据对行人正确识别率进行验证.验证结果表明,采用所提出的算法进行行人识别,在获取更加精确的行人特征信息的前提下,正确识别率较高.     

结合目标检测与特征匹配的多目标跟踪算法

针对多目标跟踪算法在遮挡频繁的场景下存在目标关联准确性低的问题,提出一种结合检测与特征匹配的多目标跟踪算法. 该算法引入检测精度较高的YOLOv5作为多目标跟踪的检测器,能够精准定位目标,有效提高跟踪精度;在面对目标间遮挡时,通过专门设计特征匹配模型提取更为细致的特征,能够有效降低跟踪时目标ID的切换次数.在MOT16数据集上对跟踪性能进行评估,结果表明:所提方法可以有效缓解目标遮挡,实现稳定跟踪.     

基于可变形部件模型的驾驶员人脸检测

交通监控中车辆驾驶室内环境较为复杂,如光线暗、遮挡、分辨率低等,现有的人脸检测方法效果不佳.提出了一种基于可变形部件模型的驾驶员人脸检测方法.通过提取聚合通道特征（局部二值模式和梯度方向直方图）,得到候选人脸目标.基于监控图像中车牌与驾驶员人脸的相对位置存在比较固定的模式,将车牌与驾驶员人脸看作是可变形部件模型中的两个部件,用于验证车牌和候选目标相对位置关系的合理性,从而确定驾驶员人脸的位置.实验结果表明提出的方法提高了检测准确率和综合性能指标,有效地滤除了人脸虚警,且召回率影响较小.      

多视角多行人目标检测、定位与对应算法

为解决多视角视频监控中多行人情况下的遮挡问题,引入三维重建的思想,提出一种基于空间场的多视角多行人检测、定位和对应算法。该算法首先提取各视角运动前景,融合各视角二值前景图像,利用空间场实施重建,然后根据信息融合结果在空间中检测目标并定位,并由空间检测和定位结果确定各视角中目标的对应关系。在3DSMAX合成数据和实际采集数据上进行的实验测试表明,该算法对图像遮挡的处理能力强,计算复杂度低,基本满足实时要求。     

多视角多行人目标检测、定位与对应算法

为解决多视角视频监控中多行人情况下的遮挡问题,引入三维重建的思想,提出一种基于空间场的多视角多行人检测、定位和对应算法。该算法首先提取各视角运动前景,融合各视角二值前景图像,利用空间场实施重建,然后根据信息融合结果在空间中检测目标并定位,并由空间检测和定位结果确定各视角中目标的对应关系。在3dsM ax合成数据和实际采集数据上进行的实验测试表明,该算法对图像遮挡的处理能力强,计算复杂度低,基本满足实时要求。     

一种多特征融合的运动目标检测算法

针对传统的混合高斯背景模型目标检测算法在复杂背景干扰和阴影条件下无法准确检测出目标的问题,提出一种多特征融合的运动目标检测算法.将包含上下文信息的局部二值模式(context local binary patterns,CLBP)纹理特征和HSV颜色特征的色调信息相结合,利用CLBP直方图向量和局部色度向量与高斯背景模型进行匹配实现运动目标检测.结果表明,该算法在满足实时性的前提下,对受阴影、目标遮挡和图像抖动等干扰时的目标检测准确性较高.     

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。     

融合背景信息的改进粒子滤波跟踪算法

为消除传统粒子滤波算法在跟踪目标受到相似背景干扰和遮挡时,容易造成跟踪误差增大或跟踪失效的影响,提出融合背景信息的改进粒子滤波跟踪算法.利用对数似然函数将背景信息融入目标模型,并将目标分为多个子区域增强目标模型的可靠性,有效克服了相似背景对目标的干扰;然后存储一定时间的历史轨迹信息,通过最小二乘法进行拟合并预测下一帧目标出现的位置,有效克服了遮挡对跟踪的影响.实验结果表明,该算法比传统的粒子滤波算法具有更强的抗背景干扰能力,在遮挡情况下也有更好的跟踪精度.     

一种基于多分类器融合的人数统计算法

基于多分类器融合,首先提取行人的运动前景,计算校正透视效应之后的前景面积,提取图像的有效Harris角点和SURF点信息,并由此得到反映行人遮挡程度的遮挡系数,从而构造特征向量,输入BP)神经网络建立回归模型;然后提取行人的HOG特征,采用Adaboost级联分类器训练出相应的行人检测器,检测每帧视频的行人并统计数量;最后基于前两个分类器,用stacking的策略构造了组合分类器,并实现分类器融合时权值的自适应调整.通过与现有算法进行对比,算法的效果优于其他算法,对复杂场景适应性强且满足实时性要求.