基于顏色直方圖概率分布的目標跟蹤算法研究

李 寧，汪利慶，李 迅

(武漢工程大學 計算機科學與工程學院，湖北 武漢 430205)

基于顏色直方圖概率分布的目標跟蹤算法研究

李 寧，汪利慶，李 迅*

(武漢工程大學 計算機科學與工程學院，湖北 武漢 430205)

針對復雜場景中存在受目標相似物干擾造成的跟蹤錯誤問題，改進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估目標狀態所在區域，可避免目標被遮擋時Cam-shift算法陷入局部最大值，以及目標速度過快時導致跟蹤失敗的問題。然后利用馬爾科夫模型加入方向預測器，在背景干擾下實現顏色特征離散時的目標狀態估計，增強檢測器對相似目標的辨識能力。通過對多組場景下的目標跟蹤實驗，結果表明，改進后的跟蹤算法提高了跟蹤準確度和目標的檢測速度，并且很大程度上提高了復雜背景中辨識相似目標的準確度。

目標跟蹤；卡爾曼濾波；遮擋；處理速度；目標預估

在跟蹤算法研究過程中，目標的不定向運動會產生目標遮擋、非剛性目標結構等變化，使得跟蹤算法受到各種程度的影響，甚至會出現目標丟失的情況。當圖像的特征信息相對穩定時，目標不發生形變，不管物體怎么移動或怎樣旋轉，其顏色直方圖概率分布相對中心的距離在縮放比例下是確定的。因此，文獻中的方法廣泛利用顏色直方圖和物體特征進行目標跟蹤。常用的特征匹配算法有SIFT[1]、KLT[2]，等等，將KTL和SIFT特征結合的匹配算法[3]可提高跟蹤過程中的匹配精度，但無法解決光照和相似特征物體的干擾。……