基于粒子濾波的視頻序列目標跟蹤算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、視頻序列中運動目標跟蹤技術是計算機視覺領域最活躍的課題之一，它涉及到圖像處理、模式識別、自動控制等諸多領域，具有較強的研究價值。基于粒子濾波理論的目標跟蹤算法是一種優(yōu)秀的跟蹤算法，具有很強的實時性和魯棒性，并且在目標被遮擋的情況下能夠基本準確的跟蹤到視頻序列中的運動目標，因此在目標跟蹤領域得到了廣泛的關注。
　　基本的均值偏移算法能夠處理簡單的目標跟蹤問題，但存在計算復雜度高、處理時間長和目標容易丟失等問題。針對于視頻序列的目標跟

2、蹤，本文引入了粒子濾波的相關理論。首先根據(jù)前景圖像手動確定跟蹤目標，并根據(jù)前幾幀的運動狀態(tài)得出系統(tǒng)運動方程和系統(tǒng)觀測方程，將快速運動目標跟蹤問題局限在視頻序列內部進行討論。然后基于粒子濾波的相關理論定義，對視頻序列進行采樣，按均值和方差對粒子進行正態(tài)分布，計算粒子的權值;接著，本文對基本粒子濾波算法進行了改進，提出了新的重采樣算法，進而預測目標的質心位置。通過理論分析和實驗驗證發(fā)現(xiàn)，在跟蹤視頻序列的目標方面，粒子濾波算法具有良好的適應性

3、，并且在目標被遮擋的情況下，用均值偏移和粒子濾波相結合，可以基本正確的跟蹤到目標的實際位置。接下來，本文對目標跟蹤模型進行了三維空間重構，在攝像機標定的前提下對雙目立體視覺模型進行分析，并對視頻進行調整以達到時間同步的目的。最后，對雙目視覺的目標跟蹤系統(tǒng)進行了設計和實現(xiàn)，并對規(guī)則運動目標、被遮擋目標和不規(guī)則運動目標分別進行了分析和實驗。
　　從實驗結果可以看到，改進的基于粒子濾波的目標跟蹤算法能夠很好的解決跟蹤視頻序列的運動目標的