基于顏色直方圖概率分布的目標(biāo)跟蹤算法研究

李 寧，汪利慶，李 迅

(武漢工程大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430205)

基于顏色直方圖概率分布的目標(biāo)跟蹤算法研究

李 寧，汪利慶，李 迅*

(武漢工程大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430205)

針對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景中存在受目標(biāo)相似物干擾造成的跟蹤錯(cuò)誤問(wèn)題，改進(jìn)了基于顏色直方圖概率分布的跟蹤算法，首先利用卡爾曼濾波器預(yù)估目標(biāo)狀態(tài)所在區(qū)域，可避免目標(biāo)被遮擋時(shí)Cam-shift算法陷入局部最大值，以及目標(biāo)速度過(guò)快時(shí)導(dǎo)致跟蹤失敗的問(wèn)題。然后利用馬爾科夫模型加入方向預(yù)測(cè)器，在背景干擾下實(shí)現(xiàn)顏色特征離散時(shí)的目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)，增強(qiáng)檢測(cè)器對(duì)相似目標(biāo)的辨識(shí)能力。通過(guò)對(duì)多組場(chǎng)景下的目標(biāo)跟蹤實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，改進(jìn)后的跟蹤算法提高了跟蹤準(zhǔn)確度和目標(biāo)的檢測(cè)速度，并且很大程度上提高了復(fù)雜背景中辨識(shí)相似目標(biāo)的準(zhǔn)確度。

目標(biāo)跟蹤；卡爾曼濾波；遮擋；處理速度；目標(biāo)預(yù)估

在跟蹤算法研究過(guò)程中，目標(biāo)的不定向運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生目標(biāo)遮擋、非剛性目標(biāo)結(jié)構(gòu)等變化，使得跟蹤算法受到各種程度的影響，甚至?xí)霈F(xiàn)目標(biāo)丟失的情況。當(dāng)圖像的特征信息相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，目標(biāo)不發(fā)生形變，不管物體怎么移動(dòng)或怎樣旋轉(zhuǎn)，其顏色直方圖概率分布相對(duì)中心的距離在縮放比例下是確定的。因此，文獻(xiàn)中的方法廣泛利用顏色直方圖和物體特征進(jìn)行目標(biāo)跟蹤。常用的特征匹配算法有SIFT[1]、KLT[2]，等等，將KTL和SIFT特征結(jié)合的匹配算法[3]可提高跟蹤過(guò)程中的匹配精度，但無(wú)法解決光照和相似特征物體的干擾?！?br>