基于多項式展開及Harris角點的軌跡跟蹤系統

楊廣學+胡嘉維+康守強+梁亞琦+王磊

摘 要：提出了一種基于多項式展開幀間估計和Harris角點檢測的運動軌跡跟蹤系統。系統先將視頻監控圖像輸入系統，轉化為灰度圖，以便進行特征提取；接下來確定興趣區域抓取目標點，提取ROI內角點坐標；最后確定角點的新坐標，定位目標在下一幀的位置，從而實現對目標的跟蹤。通過對常用的光流檢測算法和角點判斷方式進行分析比較，最終選擇多項式展開幀間估計和Harris角點檢測算法作為圖像配準和角點跟蹤的方案，并進行參數優化，使系統的魯棒性和得到了提升，并更能夠適應復雜的環境條件。

關鍵詞：多項式展開；角點；運動軌跡跟蹤

DOI：10.15938/j.jhust.2017.03.009

中圖分類號： TP391.4

文獻標志碼： A

文章編號： 1007-2683（2017）03-0048-06

Abstract：A motion tracking system based on polynomial expansion inter-frame estimation and Harris corner detection is proposed. The system transforms the video monitoring image into grayscale in order to feature extract， then determines the interested area to grab the target and analyses the corner point and extract the ROI interior point coordinates， and finally confirms the new corner points by polynomial expansion to locate the position of the target in next frame. By means of analyzing and comparing common methods of light flow and corner point judgment， we select polynomial expansion frame and Harris corner detection as the image registration and the corner point tracking scheme， and conduct the parameter optimization. Through the new algorithm the system robustness and adaptability are promoted， and more able to adapt to complex environmental conditions.

Keywords：polynomial expansion； Harris corner； motion tracking

5 結 論

本文通過多項式展開的幀間估計算法和Harris角點算法，實現了運動軌跡實時跟蹤系統，并使精度和適應性得到了提高。同時結合Python和OpenCV，使較為復雜的工程項目的實現難度降低。實驗結果表明，該軌跡跟蹤系統能夠對運動物體進行有效跟蹤。在后面的研究中，系統還可以加入多物體識別模塊，使得該系統有更普遍的適用性。

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（編輯：溫澤宇）