基于空間鄰域約束編碼的視頻目標(biāo)跟蹤研究.pdf

1、人類(lèi)的偉大理想之一就是讓機(jī)器人可以具備像他們自己一樣的視覺(jué)功能。近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，信息技術(shù)飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面更是科研工作者們研究的重點(diǎn)。到今天，計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的目標(biāo)跟蹤技術(shù)在計(jì)算精確度和跟蹤實(shí)時(shí)性等方面已經(jīng)達(dá)到了較高的水平。目標(biāo)跟蹤的目的，就是針對(duì)長(zhǎng)度為不同時(shí)間的某些幀連續(xù)序列圖像，這些序列所包含的每幅圖像中均由需要被定位的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。對(duì)科研工作者來(lái)說(shuō)。只有符合以下標(biāo)準(zhǔn)，視頻目標(biāo)跟蹤方法才能達(dá)標(biāo)：1.實(shí)時(shí)性好，即其處理速度需要達(dá)到一定

2、的數(shù)值；2.魯棒性強(qiáng)，即面對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景或目標(biāo)的姿勢(shì)、動(dòng)作均發(fā)生大幅度改變時(shí)也不會(huì)影響算法的穩(wěn)定性，仍然可以跟蹤到目標(biāo)。但與理論研究不同，在實(shí)際應(yīng)用中，視頻目標(biāo)跟蹤技術(shù)仍面對(duì)著諸如場(chǎng)景的復(fù)雜化，目標(biāo)的突然變化，光照變化等多個(gè)難題。
　　本論文針對(duì)類(lèi)似對(duì)象干擾、動(dòng)態(tài)模糊、低對(duì)比度、部分遮擋和光照變化等實(shí)際生活中出現(xiàn)在被跟蹤目標(biāo)所在視頻序列的常見(jiàn)情況做出了分析研究，取得了一些主要研究成果，說(shuō)明如下：
　　1.提出一種基于空間鄰域約束

3、編碼的視頻跟蹤方法。該方法采用了新的約束策略，即通過(guò)加權(quán)碼進(jìn)行雙重加權(quán)的空間鄰域約束編碼模型，該模型是通過(guò)分別考慮特征像素的相鄰像素的灰度加權(quán)編碼及他們之間的歐式距離加權(quán)編碼來(lái)得到的。該模型除了考慮像素本身顏色值以外，還將距離這類(lèi)空間信息考慮在內(nèi)，以獲得在復(fù)雜場(chǎng)景的幀提取對(duì)應(yīng)像素各種特征的健壯的代碼。它進(jìn)一步增強(qiáng)了編碼的穩(wěn)定性，使目標(biāo)跟蹤所使用的跟蹤器更加健壯，在進(jìn)行目標(biāo)跟蹤時(shí)取得了更加精確可靠的跟蹤效果。
　　2.在空間鄰域約束

4、編碼的基礎(chǔ)上，提出了其與Mean shift(均值漂移)綜合后跟蹤這樣一種視頻追蹤方式。本方法在利用空間鄰域約束編碼模型來(lái)得到目標(biāo)像素準(zhǔn)確編碼的同時(shí)，加入了Mean shift算法。Mean shift算法擁有的優(yōu)勢(shì)為：1.運(yùn)算成本低，當(dāng)待追蹤標(biāo)的范圍確定時(shí)，能夠以24幀/秒的速率進(jìn)行追蹤；2.即使目標(biāo)產(chǎn)生形變，角度偏移，其邊際不完全顯示等情況，該算法也會(huì)排除干擾，準(zhǔn)確追蹤這兩類(lèi)優(yōu)勢(shì)。從而在確保算法健壯性的基礎(chǔ)上提高了算法的實(shí)時(shí)性，使其