鉴别式多核手跟踪

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1、第３５卷第４期计算机学报Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．４２０１２年４月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＳＡｐｒ．２０１２鉴别式多核手跟踪沙亮王贵锦林行刚（清华大学电子工程系智能技术与系统国家重点实验室图形图像分室北京１０００８４）摘要快速运动、背景混杂及手的特殊性为传统的核目标跟踪技术提出了挑战．文中提出一种鉴别式颜色子空间选择和多核校正机制的核跟踪方法．首先基于前景背景建模，通过鉴别函数选取最优鉴别式颜色子空间集，再基于训练的肤色模型保留高置信子空间表征目标．其次，为适应尺度变化和快速运动，基于多核快速估计相似度表面以校正初始核位置，迭代定位目标．实验表明，融合二

2、者的跟踪器在有效性和速度上都实现了满意的性能，满足实时性需要．关键词核目标跟踪；鉴别式特征选取；混合高斯模型；计算机视觉中图法分类号ＴＰ３０９ＤＯＩ号：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１２．００８１１ＤｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｖｅＭｕｌｔｉ－ＫｅｒｎｅｌＢａｓｅｄＨａｎｄＴｒａｃｋｉｎｇＳＨＡＬｉａｎｇＷＡＮＧＧｕｉ－ＪｉｎＬＩＮＸｉｎｇ－Ｇａｎｇ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＳｙｓｔｅｍ，ＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＩｍａｇｅａｎｄＧｒａｐｈｉｃｓ，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏ

3、ｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４）ＡｂｓｔｒａｃｔＦａｓｔｍｏｔｉｏｎ，ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｃｌｕｔｔｅｒａｎｄｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｈａｎｄｍｏｄｅｌｉｎｇｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｔｏｔｈｅｃｈａｌｌｅｎｇｅｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｂｊｅｃｔｔｒａｃｋｉｎｇ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｋｅｒｎｅｌｂａｓｅｄｏｂｊｅｃｔｔｒａｃｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｖｅｓｕｂｓｐａｃｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｍｕｌｔｉ－ｋｅｒｎｅｌｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ

4、ｍｅｃｈａ－ｎｉｓｍ．Ｆｉｒｓｔ，ａｂａｇｏｆｃａｎｄｉｄａｔｅｓｕｂｓｐａｃｅｓａｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｌｉｎｅａｒｉｍａｇｅｓｐａｃｅｍａｐｐｉｎｇ，ｔｈｅｄｉｓ－ｃｒｉｍｉｎａｔｉｖｅｓｕｂｓｐａｃｅｓａｒｅｏｎｌｉｎｅｓｅｌｅｃｔｅｄｂｙｅｖａｌｕａｔｉｎｇｈａｎｄａｎｄｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｖｉａａｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｎａｎｏｆｆ－ｌｉｎｅｔｒａｉｎｅｄｍｉｘｔｕｒｅｏｆＧａｕｓｓｉａｎｓｋｉｎｍｏｄｅｌｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓｕｂｓｐａｃｅｓｏｆｈｉｇｈｃｏｎｆｉｄｅｎ

5、ｃｅｔｏｆｏｒｍｕｌａｔｅｔｈｅｏｂｊｅｃｔｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｓｅｃｏｎｄ，ｔｏａｄａｐｔｔｏｆａｓｔｍｏｔｉｏｎａｎｄｓｃａｌｅｖａｒｉａｔｉｏｎ，ｔｈｅｋｅｒｎｅｌｌｏｃａｔｉｏｎｉｓｃａｌｉｂｒａｔｅｄｖｉａｍｕｌｔｉ－ｋｅｒｎｅｌｓｉｍｉｌａｒｉ－ｔｙｓｕｒｆａｃｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ａｎｄｆａｃｉｌｉｔａｔｅｄｉｔｅｒａｔｉｖｅｔａｒｇｅｔｌｏｃａｔｉｎｇ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓａｔｉｓｆａｃ－ｔｏｒｙｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｒｅａｌｔｉｍｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｋｅｒｎｅｌｂａｓｅｄｏｂｊｅ

6、ｃｔｔｒａｃｋｉｎｇ；ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｖｅｆｅａｔｕｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｍｉｘｔｕｒｅｏｆＧａｕｓｓｉａｎｍｏｄｅｌ；ｃｏｍｐｕｔｅｒｖｉｓｉｏｎ［２］通过迭代式的ｍｅａｎ－ｓｈｉｆｔ和梯度下降方法确定．１引言然而，核跟踪的目标描述无法在背景混杂和目标特征改变的条件下进行适应．同时，核跟踪严重依赖于低计算复杂度，易于实现和出色的性能使核目迭代初始位置与目标位置相似度表面连续，即相邻［１］标跟踪成为计算机视觉领域的研究热点．在核跟帧目标区域交叠的假设．在目标快速运动和低视频踪方法中，目标通过核加权的颜色直方图描述，位置帧率的条件下，相邻帧间目标位移很大甚至无交

7、叠，收稿日期：２０１０－０３－２０；最终修改稿收到日期：２０１２－０２－２９．本课题得到国家自然科学基金（６０４７２０２８）、国家教育部博士点基金项目（２００４０００３０１５）资助．沙亮，男，１９８２年生，博士，主要研究方向为计算机视觉和图像处理．Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈａｌ０５＠ｍａｉｌｓ．ｔｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．王贵锦，男，１９７６年生，副教授，主要研究方向为计算机视觉等．林行刚，男，１９４４年生，教授，博士生导师，主要研究领域为图像处理等．８１２计算机学报２０１２年核跟踪即失效．文献［３］中提出了多核跟踪方法以解信息，利用鉴别式函数，从中在