基于粒子濾波的視頻序列目標(biāo)跟蹤算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、視頻序列中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域最活躍的課題之一，它涉及到圖像處理、模式識(shí)別、自動(dòng)控制等諸多領(lǐng)域，具有較強(qiáng)的研究?jī)r(jià)值?；诹Ｗ訛V波理論的目標(biāo)跟蹤算法是一種優(yōu)秀的跟蹤算法，具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和魯棒性，并且在目標(biāo)被遮擋的情況下能夠基本準(zhǔn)確的跟蹤到視頻序列中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，因此在目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。
　　基本的均值偏移算法能夠處理簡(jiǎn)單的目標(biāo)跟蹤問(wèn)題，但存在計(jì)算復(fù)雜度高、處理時(shí)間長(zhǎng)和目標(biāo)容易丟失等問(wèn)題。針對(duì)于視頻序列的目標(biāo)跟

2、蹤，本文引入了粒子濾波的相關(guān)理論。首先根據(jù)前景圖像手動(dòng)確定跟蹤目標(biāo)，并根據(jù)前幾幀的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)得出系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程和系統(tǒng)觀測(cè)方程，將快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題局限在視頻序列內(nèi)部進(jìn)行討論。然后基于粒子濾波的相關(guān)理論定義，對(duì)視頻序列進(jìn)行采樣，按均值和方差對(duì)粒子進(jìn)行正態(tài)分布，計(jì)算粒子的權(quán)值;接著，本文對(duì)基本粒子濾波算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了新的重采樣算法，進(jìn)而預(yù)測(cè)目標(biāo)的質(zhì)心位置。通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，在跟蹤視頻序列的目標(biāo)方面，粒子濾波算法具有良好的適應(yīng)性

3、，并且在目標(biāo)被遮擋的情況下，用均值偏移和粒子濾波相結(jié)合，可以基本正確的跟蹤到目標(biāo)的實(shí)際位置。接下來(lái)，本文對(duì)目標(biāo)跟蹤模型進(jìn)行了三維空間重構(gòu)，在攝像機(jī)標(biāo)定的前提下對(duì)雙目立體視覺(jué)模型進(jìn)行分析，并對(duì)視頻進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到時(shí)間同步的目的。最后，對(duì)雙目視覺(jué)的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并對(duì)規(guī)則運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、被遮擋目標(biāo)和不規(guī)則運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分別進(jìn)行了分析和實(shí)驗(yàn)。
　　從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，改進(jìn)的基于粒子濾波的目標(biāo)跟蹤算法能夠很好的解決跟蹤視頻序列的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的