一种基于颜色和边缘特征的Mean﹢Shift目标跟踪算法

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1、第29卷第1期2012年2月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．29No．1Feb．20l2文章编号：2095—1248(2012)01—0052—06一种基于颜色和边缘特征的MeanShift目标跟踪算法石祥滨8，乔利英8，刘芳8，吴杰宏6(沈阳航空航天大学a．计算机学院；b．工程训练中心，沈阳110136)摘要：针对基于颜色特征的MeanShift算法对动态变化环境适应能力差，容易丢失跟踪目标的问题，提出了一种颜色和边缘特征相结合的M

2、eanShift目标跟踪算法。该算法使用核直方图概率模型描述目标，通过权值的自适应变化来评估每个特征在跟踪场景中的可靠性，并依据权值提出一种选择性模板更新方法。实验结果表明，提出的算法不仅可以克服目标在跟踪过程中发生的模板变形，而且对目标的平移旋转以及光照变化都具有较好的鲁棒性。关键词：目标跟踪；均值漂移；自适应；模板更新中图分类号：TP391．41文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2012．01．012MeanShifttargettrackingalgorit

3、hmbasedoncolourandedgefeaturesSHIXiang．bin8，QIAOLi—yin98，LIUFan98，WUJie．hon96(a．SchoolofComputerScience；b．EngineeringTrmningCenter，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136)Abstract：MeanShiftalgorithmbasedoncolorfeatureisliabletolosetrackingtargets，due

4、toitspoorabili—tytoadapttodynamicchangingenvironment．Tosolvetheproblem，anewMeanShifttargettrackingalgo—rithmisestablishedbasedonbothcolorandedgefeatures．Thealgorithmdescribesobjectfeaturesbyusingkernelhistogramprobabilisticmodel，evaluatesthereliabilityo

5、feachfeatureinthetrackingscenesthroughtheadaptivechangesofweights，andgivesaselectivetemplateupdatingmethodaccordingtotheweights．ExperimenttalresultsshowtheproposedalgorithmCannotonlyconquertemplatedeformationthatmayoccurinthetrackingprocess，butalsohasbe

6、tterrobustnesstowordstranslation，rotationandilluminationchanges．Keywords：tragettracking；MeanShift；adaptive；modelupdating在动态环境下进行目标跟踪是当今机器视觉中的一个研究热点和难点，并被广泛应用于军用和民用领域。目前，国内外学者提出了许多不同的跟踪算法¨。3J，但是这些算法大都是面向特定应用环境的。为了提高跟踪的鲁棒性，许多人研究认为利用多个特征进行目标跟踪是解决这一问题的有效途径。

7、但是，多特征跟踪存在的两个问题即如何合理选择目标特征以及如何构造有效的融合机制。文献[4]使用串行结构处理多个视觉线索，最大的特点就是跟踪系统对环境和场景变化的自组织和自适应力强。Collins等¨1将一种在线多特征自适应选择机制嵌入在均值漂移跟踪方法中，但该方法本质上还是只利用了目标的颜色特征，当目标和背景相似时其跟踪效果较差。对此，文献[6]提出的算法从颜色和形状一纹理等7个特征分量中选择前两个较可靠的特征集合来描述目标，并且跟踪过程中对模板进行了更新。但该方法在模板跟踪过程中是对一定间隔的帧数收

8、稿日期：2011—09—23，基金项目：国家自然科学基金(项目编号：61170185)；沈阳市人才项目(项目编号：syrc201002)；中国航空工业第一集团公司航空科学基金(项目编号：2008ZC54008)作者简介：石祥滨(1963一)，男，辽宁普兰店人，博士，教授，主要研究方向：分布式虚拟现实、图像处理、网络游戏，E—mail：sxb@sau．edu．cno第1期石祥滨，等：一种基于颜色和边缘特征的MeanShift目标跟踪算法53进行模板更新，无