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1、第31卷第1期仪器仪表学报Vol.31No.12010年1月ChineseJournalofScientificInstrumentJan.2010*基于改进李群结构的特征协方差目标跟踪1,2,41,431李广伟，刘云鹏，尹健，史泽林（1中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016；2青岛大学管理科学与工程系青岛266071；3空军装备研究院总体所北京100076；4中国科学院研究生院北京100039）摘要：最近的研究发现，在对称正定流形上可构造一种改进的李群结构，并赋予具有双不变度量性质的对数-欧几里得黎曼度量，所得到的距离公式和黎曼均值均呈现
2、简单形式。据此，利用目标的综合特征构建区域协方差阵为目标建模，提出一种基于改进李群结构的特征协方差目标跟踪方法。实验表明，这种跟踪方法实用有效，在相同的条件下，因为算法的计算量的减少，跟踪性能略优于基于仿射黎曼度量的协方差目标跟踪。关键词：目标跟踪；特征协方差；李群;黎曼流形；指数映射中图分类号：TP242.62文献标识码：A国家标准学科分类代码：510.402TargettrackingwithfeaturecovariancebasedonanimprovedLieGroupstructure1,2,41,431LiGuangwei,Liu
3、Yunpeng,YinJian,ShiZelin(1.ShenyangInstituteofAutomation,theChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China;2.DepartmentofManagementScienceandEngineering,QingdaoUniversity,266071,China;3.TheResearchInstituteonGeneralDevelopmentandArgumentationofEquipmentofAirForce,Beijing10007
4、6,China;4.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)Abstract：RecentresearchshowsthatanimprovedLiegroupstructurecanbeconstructedonthesymmetricpositivemanifold.Thiswillleadtoabi-invariantlog-Euclideanmetric,whichmakesthedistanceformulaandRiemannianmeantak
5、eamuchsimplerform.Wemodelthetrackedobjectwithitscovariancefeatureoftheinter-estregionandproposeafeaturecovariancetrackingmethodbasedontheimprovedLiegroupstructure.Experi-mentalresultsshowthatthismethodispracticalandefficient.Underthesametrackingcondition,itsperformanceisslig
6、htlysuperiortothatofthemethodbasedonwidelyusedaffineinvariantRiemannianmetric.Keywords：targettracking;featurecovariance;Liegroup;Riemannianmanifold;exponentialmapping标建模方法除了对噪声和光照缺乏鲁棒性外，有些方法需1引言要对跟踪目标和噪声的模型提出很强的假设；而子空间建模一般要在线处理大量的数据，因此有计算复杂等缺点。目标跟踪中一个引人关注的理论和技术难题是如何最近，Porikl
7、i等人提出用跟踪目标区域的特征协方[1]处理跟踪目标的表观变化。一种处理目标跟踪问题的思[7]差矩阵描述目标。因为协方差矩阵集合构成对称正定流想是把跟踪过程看成一个连续的自适应模板匹配的过程，[8]形，所以其元素间的相似问题，不宜再采用欧氏度量。这首先要对跟踪目标进行建模。目标建模的方法很多，从[9]Porikli采用仿射不变黎曼度量研究跟踪问题，但是基于[2]传统的直方图建模和用空间变换模型刻画目标的几何变这种度量所得出的距离公式和黎曼指数映射等比较复[3-4]形建模，到最新流行的子空间建模，如基于PCA或SVD杂，在一定程度上影响跟踪的精度
8、。[5][6]的子空间建模以及张量子空间建模等。然而，传统的目收稿日期：2009-05ReceivedDate：2009-05*基金项目：国家自然科学
