基于特征自適應(yīng)融合的粒子濾波跟蹤算法研究.pdf

1、目標(biāo)跟蹤已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的重要研究方向，并且融合了機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)知識(shí)。隨著目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域的研究，它被廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域，如衛(wèi)星發(fā)射、導(dǎo)彈跟蹤、小區(qū)監(jiān)控、交通監(jiān)控等。近些年，學(xué)者們提出很多跟蹤算法用于目標(biāo)跟蹤，對(duì)非線性非高斯系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，粒子濾波算法表現(xiàn)優(yōu)秀。粒子濾波算法由于適應(yīng)非線性非高斯系統(tǒng)的特性，被廣泛用于目標(biāo)跟蹤。但是在實(shí)際的跟蹤過(guò)程中，由于光照變化、目標(biāo)遮擋以及目標(biāo)自身形變等因素的影響，基于單一特征的粒子濾波跟蹤

2、算法不僅不能自適應(yīng)的更新目標(biāo)模板，甚至導(dǎo)致目標(biāo)跟蹤失敗。針對(duì)以上問(wèn)題，本文主要以特征自適應(yīng)融合和目標(biāo)模板更新進(jìn)行研究，用以提高目標(biāo)跟蹤算法的魯棒性和精確性。
　　本文完成的工作如下：
　　在復(fù)雜場(chǎng)景中，針對(duì)單一特征粒子濾波跟蹤算法不能很好的跟蹤目標(biāo)的問(wèn)題，因此本文提出一種在復(fù)雜場(chǎng)景中基于特征自適應(yīng)融合的粒子濾波跟蹤算法。本文算法選取顏色特征和邊緣特征來(lái)表征目標(biāo)，因?yàn)檫x取的顏色和邊緣特征在目標(biāo)跟蹤過(guò)程中具有互補(bǔ)性。同時(shí)定義可靠

3、性因子，在粒子濾波框架下，根據(jù)可靠性因子自適應(yīng)調(diào)整各特征的權(quán)值系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與單一顏色特征粒子濾波算法比較，本文算法能夠準(zhǔn)確的跟蹤目標(biāo)。
　　在目標(biāo)跟蹤的過(guò)程中，針對(duì)光照的變化以及目標(biāo)自身形變對(duì)目標(biāo)模板造成的影響，本文提出一種自適應(yīng)更新特征模板的方法。在跟蹤過(guò)程中，根據(jù)模板更新因子的取值變化來(lái)自適應(yīng)更新目標(biāo)特征模板。最后將本文提出特征模板更新方法與特征自適應(yīng)融合算法相結(jié)合。仿真實(shí)驗(yàn)表明，本文算法在復(fù)雜背景下以及受到遮擋時(shí)，能