發(fā)布時(shí)間：2020-12-10 00:45

　　目標(biāo)跟蹤作為計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一,在眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,如自動(dòng)駕駛、國(guó)防安全、智能家居、人機(jī)交互等。在技術(shù)層面上目標(biāo)跟蹤涉及模式識(shí)別、圖像處理,是一個(gè)寬領(lǐng)域、多應(yīng)用的研究方向。最近幾十年內(nèi)是目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域發(fā)展高速期,涌現(xiàn)了一大批優(yōu)秀的算法,在一定程度上取得了良好效果,但實(shí)際應(yīng)用中跟蹤環(huán)境具有多變性和復(fù)雜性,例如快速運(yùn)動(dòng)、光照變化、遮擋、背景干擾等。面對(duì)這些跟蹤難點(diǎn),如何實(shí)現(xiàn)具有魯棒性和實(shí)時(shí)性的跟蹤仍是一項(xiàng)艱巨卻有意義的任務(wù)。本文分析了不同類型跟蹤算法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),以相關(guān)濾波跟蹤算法為研究框架,針對(duì)目標(biāo)跟蹤過(guò)程中存在的遮擋、形變、快速運(yùn)動(dòng)、背景干擾等問(wèn)題進(jìn)行深入研究并提出改進(jìn)方案,并用實(shí)驗(yàn)證明改進(jìn)算法的優(yōu)勢(shì),主要分為三個(gè)方面:（1）針對(duì)相關(guān)濾波算法在目標(biāo)遮擋、快速運(yùn)動(dòng)等復(fù)雜情況下容易導(dǎo)致跟蹤失敗,難以應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)跟蹤,本文提出了一種適合長(zhǎng)時(shí)跟蹤的自適應(yīng)相關(guān)濾波算法。首先串聯(lián)HOG特征、CN特征和灰度特征,增強(qiáng)特征判別力。然后利用Edgeboxes生成檢測(cè)建議,找到最優(yōu)的候選框?qū)崿F(xiàn)跟蹤器尺度與縱橫比的自適應(yīng)。為避免模板被破壞,將目標(biāo)移動(dòng)速度與邊緣組數(shù)結(jié)合起來(lái)形成了一種新的自適應(yīng)更新率并進(jìn)... 

【文章來(lái)源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光照變化

第一章緒論5圖1-1光照變化（2）遮擋：這是跟蹤場(chǎng)景中較難解決的問(wèn)題，分為輕微遮擋、半遮擋和全遮擋。如圖1-2所示，由于拍攝過(guò)程中，目標(biāo)受到外界其他物體遮擋逐漸丟失自己的外觀特征，跟蹤器容易讀取其他物體的特征難以再建立起正確的外觀模型導(dǎo)致跟蹤失敗。如何有效地判斷是否發(fā)生遮擋，不在遮擋情況下更新模板也是研究難點(diǎn)之一。圖1-2遮擋（3）背景干擾：現(xiàn)有檢測(cè)框多是規(guī)則圖形但實(shí)際目標(biāo)大多卻是不規(guī)則物體，所以在跟蹤過(guò)程中不可避免地將部分背景進(jìn)行模型訓(xùn)練，一旦周圍背景與前景相似性較強(qiáng)，很容易導(dǎo)致跟蹤失敗。如圖1-3所示，目標(biāo)人物周圍掉落了大量與目標(biāo)顏色相近的禮炮，在跟蹤過(guò)程中十分容易因過(guò)讀背景信息導(dǎo)致模板漂移，影響跟蹤效果。未來(lái)跟蹤研究方向?qū)�從圖像分割中得到啟示，使檢測(cè)框與目標(biāo)形狀充分一致。圖1-3背景干擾（4）快速運(yùn)動(dòng)：目標(biāo)在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)速度過(guò)快，導(dǎo)致目標(biāo)位移很大容易跟丟。如圖1-4所示，在前后幾幀之內(nèi)目標(biāo)的坐標(biāo)變化很大，跟蹤器很難在短時(shí)間內(nèi)充分更新模板，容易保留大量歷史信息，且快速運(yùn)動(dòng)往往與背景干擾一同發(fā)生，跟蹤難點(diǎn)很大。圖1-4快速運(yùn)動(dòng)

第一章緒論5圖1-1光照變化（2）遮擋：這是跟蹤場(chǎng)景中較難解決的問(wèn)題，分為輕微遮擋、半遮擋和全遮擋。如圖1-2所示，由于拍攝過(guò)程中，目標(biāo)受到外界其他物體遮擋逐漸丟失自己的外觀特征，跟蹤器容易讀取其他物體的特征難以再建立起正確的外觀模型導(dǎo)致跟蹤失敗。如何有效地判斷是否發(fā)生遮擋，不在遮擋情況下更新模板也是研究難點(diǎn)之一。圖1-2遮擋（3）背景干擾：現(xiàn)有檢測(cè)框多是規(guī)則圖形但實(shí)際目標(biāo)大多卻是不規(guī)則物體，所以在跟蹤過(guò)程中不可避免地將部分背景進(jìn)行模型訓(xùn)練，一旦周圍背景與前景相似性較強(qiáng)，很容易導(dǎo)致跟蹤失敗。如圖1-3所示，目標(biāo)人物周圍掉落了大量與目標(biāo)顏色相近的禮炮，在跟蹤過(guò)程中十分容易因過(guò)讀背景信息導(dǎo)致模板漂移，影響跟蹤效果。未來(lái)跟蹤研究方向?qū)�從圖像分割中得到啟示，使檢測(cè)框與目標(biāo)形狀充分一致。圖1-3背景干擾（4）快速運(yùn)動(dòng)：目標(biāo)在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)速度過(guò)快，導(dǎo)致目標(biāo)位移很大容易跟丟。如圖1-4所示，在前后幾幀之內(nèi)目標(biāo)的坐標(biāo)變化很大，跟蹤器很難在短時(shí)間內(nèi)充分更新模板，容易保留大量歷史信息，且快速運(yùn)動(dòng)往往與背景干擾一同發(fā)生，跟蹤難點(diǎn)很大。圖1-4快速運(yùn)動(dòng)


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