足球視頻中多目標(biāo)跟蹤算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們生活質(zhì)量的提升，對(duì)視頻圖像處理技術(shù)的需求越來(lái)越廣泛。足球視頻作為一類(lèi)普遍的體育視頻，觀眾和轉(zhuǎn)播方對(duì)其分析處理的需求也越來(lái)越迫切。足球視頻中球員的檢測(cè)和跟蹤技術(shù)是實(shí)現(xiàn)很多高層語(yǔ)義分析的基礎(chǔ)。由于直播足球視頻的運(yùn)動(dòng)背景以及畫(huà)面的復(fù)雜性，使得球員的檢測(cè)和跟蹤成為圖像處理技術(shù)的難點(diǎn)，因此本文主要研究足球視頻中球員的檢測(cè)、隊(duì)屬判別以及跟蹤技術(shù)。
　　在球員檢測(cè)方面，論文首先比較了常用的基于主顏色分割的場(chǎng)地提取方法的

2、優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種適應(yīng)各種光照的場(chǎng)地提取方法；其次對(duì)場(chǎng)地提取之后的二值圖像中存在的看臺(tái)區(qū)域以及殘留的少部分場(chǎng)地線，進(jìn)行了看臺(tái)區(qū)域和場(chǎng)地線的擦除以及形態(tài)學(xué)處理；最后采用連通域提取算法并結(jié)合多種特征進(jìn)行球員區(qū)域的檢測(cè)。
　　在隊(duì)屬判別中，根據(jù)球員檢測(cè)的結(jié)果，采用了有監(jiān)督的方法來(lái)進(jìn)行球員的隊(duì)屬判別，即手動(dòng)選擇球員和裁判的模板，并在后續(xù)幀中比較目標(biāo)球員與模板之間顏色直方圖的相似度來(lái)判定目標(biāo)球員的隊(duì)屬。本文分析了常用的顏色直方圖及相似性度量

3、準(zhǔn)則的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了采用色度(H)和飽和度(S)二維直方圖來(lái)保存模板的顏色信息，并選用了Bhaattacharyya距離作為相似性度量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判定隊(duì)屬。
　　在球員跟蹤中，本文采用基于Kalman濾波和局部區(qū)域匹配的算法。根據(jù)Kalman濾波器預(yù)測(cè)的位置設(shè)置自適應(yīng)的局部搜索區(qū)域，并在該區(qū)域內(nèi)采用一定的匹配策略得到正確的匹配結(jié)果。對(duì)于遮擋情況，采用連續(xù)幀間球員質(zhì)心和面積的改變作為判斷遮擋發(fā)生的條件，當(dāng)遮擋結(jié)束后利用匹配策略來(lái)重新定位球