复杂场景下动态目标视觉跟踪方法.pdf

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1、2010年第29卷第3期传感器与微系统(TransducerandM)crosystemTechnologies)23复杂场景下动态目标视觉跟踪方法毛建国，柏方超，沈垣，周华鹏，李芳培，卢文玉(南京航空航天大学能源与动力学院。江苏南京210016)摘要：当跟踪目标与背景颜色相近或跟踪目标被遮挡时，传统的均值平移算法失效。提出了一种改进的均值平移算法，将RGB颜色空间转换成HSI颜色空间，克服背景颜色与跟踪目标颜色相近时带来的干扰。当发生遮挡时，在较短时间内将目标的运动看作是不变系统，利用Kalman滤波器进行参数辨识使得发生遮挡后的跟踪系统具有后续状态预测的能力

2、。实验结果证明：提出的算法能在复杂场景下准确地跟踪目标，在Intel1．73GHz处理器上的处理速率达39帧／S。关键词：均值平移；HSI颜色空间；卡尔曼滤波；状态预测中图分类号：U273．99文献标识码：A文章编号：1000--9787(2010)03-0023-03VisionbaseddynamictargettrackingundercomplicatedscenesMAOJian-guo，BAIFang—chao，SHENHuan，ZHOUHua-peng，LIFang—pei，LUWen—yu(CollegeofEnergy&PowerEnginee

3、ring，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Traditionalmeanshiftwillfailwhenthegoal’Scolorissimilartothebackgroundorthegoalisblocked．Animprovedmeanshifttrackingalgorithmispresented．RGBcolorspaceiscovertedintoHSIcolorspace．Theinterferenceisovercomed

4、whenthegoal’Scolorissimilartothebackground．Whenthegoalisblocked，atime—invariantsystemisusedtodescribethemovementofthetargetduringashorttimesequences．ThroughKalmanfilter，thissystemisidentifiedSOastomakeithavetheabilityofestimatingthecomingstates．Experimentalresultsdemonstratethatthepr

5、oposedapproachcanaccuratelytrackthegoalincomplicatedscenes，andcandealwith39picturespersecondwithaIntel1．73GHzCPU．Keywords：meanshift；HSIcolorspace；Kalmanfilter；stateprediction0引言预测估计的能力，从而在目标发生短时间的遮挡后仍可对目标跟踪技术广泛用于智能监控、交通监控、军事制目标进行准确跟踪。导、视频压缩和医学图像处理领域。均值平移算法作为1MeanShift跟踪算法一种基于概率密度估计的非

6、参数优化算法最先由Fukunaga均值平移算法实际上为一个迭代过程，即先算出当前K和HostetlerLD提出J，近年来，均值平移算法以其无需点的偏移值，移动该点到偏移值，然后，以此为新的起始点，参数、快速模式匹配的特性被广泛应用到目标跟踪领继续移动，直到满足一定的条件结束。均值平移算法是一域J。均值平移算法需要合适的模型来表征运动目标，种非参数密度估计，因其不需要参数，所以，收敛速度很快，如，颜色直方图模型

7、7J、边缘直方图模型等。基于颜色用于目标跟踪能达到较高的实时性。为了提高概率密度估直方图的均值平移算法，当跟踪目标与背景颜色相近时或计的鲁棒性，本文在特征

8、空间的选择上做了改进，选择HSI跟踪目标被遮挡时，算法失效。基于边缘直方图的均值平颜色空间取代RGB颜色空间作为特征统计空间，因为HSI移算法能利用纹理特性克服部分干扰，但当跟踪目标与背颜色特征反映的是目标的色调，饱和度和强度，能克服目标景纹理相近时，算法也失效。因此，本文把RGB颜色空间与背景颜色相近时带来的干扰。转换成HS1颜色空间，克服背景颜色与跟踪目标颜色相近1．1从RGB到HSI的彩色转换带来的干扰，在准确地判断目标是否发生遮挡的前提下，通给定一幅RGB彩色格式的图像，日分量可用下面的公过引入Kalman滤波，使算法具有对目标物体后续状态进行式得到收稿

9、日期：2009--07—