基于特征點的典型目標跟蹤算法性能分析

竇 慧,趙書斌,王 強

(江蘇自動化研究所，江蘇連云港 222061)

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基于特征點的典型目標跟蹤算法性能分析

竇 慧,趙書斌,王 強

(江蘇自動化研究所，江蘇連云港 222061)

目標跟蹤問題是當前計算機視覺領域中的熱點問題之一。本文主要對基于特征點的目標跟蹤進行介紹。首先,對目標跟蹤的定義、過程和主要應用領域進行了概述;其次,闡述了運動目標跟蹤算法的分類,并介紹了基于特征的跟蹤算法的研究現狀;隨后介紹了典型的特征提取和描述方法,并從理論的角度分析各跟蹤算法性能;針對基于特征點的典型跟蹤算法,在目標尺度和形狀的變化、跟蹤過程中發生遮擋情況等方面的場景下進行實驗,對算法性能進行分析比較。從理論和實驗的角度相互驗證了基于特征點的典型跟蹤算法的性能并給出相關結論。

目標跟蹤;性能分析;特征點

目標跟蹤是計算機視覺領域中的重要研究課題[1]。目標跟蹤技術在人機交互[2]、智能交通[3]、無人駕駛[4]等方面有廣泛應用。目標跟蹤是指目標在某種場景中運動時,建立其在此期間的運動軌跡。換句話說,目標跟蹤的目的是在序列圖像中的每幀中實時地確定運動目標位置、速度等信息[5]。

目標跟蹤算法分為量測部分、更新策略、預測部分[6]。量測部分包括目標的表達和匹配過程;更新策略包括對模板、目標位置、速度等相關參數進行更新;預測部分是基于量測數據,利用濾波算法對目標狀態進行預測。

運動目標跟蹤算法根據目標的表達可分為基于區域的跟蹤算法、基于輪廓的跟蹤算法、基于模型的跟蹤算法、基于特征的跟蹤算法[7]。……