视频图像中运动目标跟踪算法研究综述

合集下载

视频目标跟踪算法综述

视频目标跟踪算法综述

视频目标跟踪算法综述目标跟踪算法可以分为两类:基于模型的跟踪和基于特征的跟踪。

基于模型的跟踪算法通常通过建立目标的动态模型来预测目标的位置,而基于特征的跟踪算法则通过提取目标的特征信息来跟踪目标。

基于模型的跟踪算法中,最常见且经典的算法是卡尔曼滤波器算法。

该算法通过对目标位置进行状态预测,并融合传感器测量数据来更新目标的状态估计。

卡尔曼滤波器算法在目标运动较稳定且传感器测量误差较小的情况下表现良好,但在目标运动不规律或传感器测量误差较大的情况下容易出现跟踪丢失的问题。

基于特征的跟踪算法则通过提取目标的外观特征信息来跟踪目标。

常见的特征包括颜色、纹理、形状等。

其中,颜色特征是最常用的特征之一,因为它对光照变化具有一定的鲁棒性。

常见的颜色特征提取算法有颜色直方图、颜色模型等。

此外,还有一些基于纹理的特征提取算法,如Gabor滤波器、局部二值模式(LBP)等。

除了上述传统的目标跟踪算法,近年来深度学习技术的发展为目标跟踪带来了新的突破。

通过使用深度神经网络进行特征提取和目标分类,深度学习方法在目标跟踪任务上取得了很好的效果。

其中,基于卷积神经网络(CNN)的跟踪算法在目标检测和特征提取方面表现出色。

基于深度学习的目标跟踪算法通常采用两种方式进行训练:有监督学习和无监督学习。

有监督学习通过标注好的训练数据进行模型训练,而无监督学习则通过对未标注的视频序列进行训练。

近年来,基于深度学习的目标跟踪算法取得了显著的进展,并在各种跟踪性能评估指标上取得了优秀的结果。

然而,由于深度学习方法通常需要大量的数据和计算资源进行训练,因此在一些实际应用中仍然存在一定的局限性。

综上所述,视频目标跟踪是计算机视觉中的一个重要研究方向。

传统的基于模型和基于特征的跟踪算法以及近年来兴起的基于深度学习的跟踪算法为视频目标跟踪提供了不同的解决方案。

未来随着技术的不断进步,视频目标跟踪算法将不断发展,并在各种实际场景中得到更广泛的应用。

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《目标跟踪算法综述》篇一一、引言目标跟踪作为计算机视觉领域中的一项关键技术,近年来在安防、无人驾驶、医疗影像处理等领域得到了广泛的应用。

其目的是通过一系列的图像处理和计算方法,实时准确地检测并跟踪特定目标。

本文将对当前主流的目标跟踪算法进行全面而详细的综述。

二、目标跟踪算法的发展历程早期的目标跟踪算法主要是基于滤波的跟踪算法,如均值漂移法等。

这些算法简单易行,但难以应对复杂多变的场景。

随着计算机技术的进步,基于特征匹配的跟踪算法逐渐兴起,如光流法、特征点匹配法等。

这些算法通过提取目标的特征信息,进行特征匹配以实现跟踪。

近年来,随着深度学习技术的发展,基于深度学习的目标跟踪算法成为了研究热点。

三、目标跟踪算法的主要分类与原理1. 基于滤波的跟踪算法:该类算法主要利用目标在连续帧之间的运动信息进行跟踪。

常见的算法如均值漂移法,通过计算当前帧与模板之间的差异来寻找目标位置。

2. 基于特征匹配的跟踪算法:该类算法通过提取目标的特征信息,在连续帧之间进行特征匹配以实现跟踪。

如光流法,根据相邻帧之间像素运动的光流信息来计算目标的运动轨迹。

3. 基于深度学习的跟踪算法:该类算法利用深度学习技术,通过大量的训练数据学习目标的特征信息,以实现准确的跟踪。

常见的算法如基于孪生网络的跟踪算法,通过学习目标与背景的差异来区分目标。

四、主流目标跟踪算法的优缺点分析1. 优点:基于深度学习的目标跟踪算法能够学习到目标的复杂特征信息,具有较高的准确性和鲁棒性。

同时,随着深度学习技术的发展,该类算法的跟踪性能不断提升。

2. 缺点:深度学习算法需要大量的训练数据和计算资源,且在实时性方面存在一定的挑战。

此外,当目标与背景相似度较高时,容易出现误跟或丢失的情况。

五、目标跟踪算法的应用领域及前景目标跟踪技术在安防、无人驾驶、医疗影像处理等领域具有广泛的应用前景。

例如,在安防领域,可以通过目标跟踪技术实现对可疑目标的实时监控;在无人驾驶领域,可以通过目标跟踪技术实现车辆的自主导航和避障;在医疗影像处理领域,可以通过目标跟踪技术实现对病灶的实时监测和诊断。

目标跟踪 综述

目标跟踪 综述

目标跟踪综述目标跟踪是指在视频监控系统或图像处理中,将特定目标物体从连续变化的场景中进行定位和跟踪的技术。

目标跟踪是计算机视觉和模式识别领域的重要研究方向,广泛应用于视频监控、安防、智能交通等领域。

目标跟踪的主要目标是识别、跟踪和通过目标位置预测目标的未来位置。

它可以根据目标的外观、形状、运动、上下文等特征进行分类和识别,然后通过复杂的算法在连续帧的图像序列中跟踪目标位置的变化。

目标跟踪技术需要解决很多挑战,如光照变化、目标遮挡、视角变化、背景干扰等。

为了克服这些挑战,研究人员提出了许多不同的目标跟踪方法。

基于特征的目标跟踪是最常见的方法之一。

它通过提取目标的某些特定特征(如颜色、纹理、形状等)并根据这些特征进行匹配来实现目标的跟踪。

这种方法有助于解决目标外观的变化和光照变化等问题,但对于目标遮挡和背景干扰等情况仍然面临困难。

另一种常用的目标跟踪方法是基于模型的方法。

这种方法使用事先训练的模型来描述目标的外观和形状,并通过将模型对应到当前图像中来进行目标的跟踪。

这种方法对于目标外观和形状的变化有一定的适应性,但需要大量的训练数据,并且对于复杂场景中的目标遮挡和背景干扰效果较差。

最近,深度学习技术的发展为目标跟踪提供了新的解决方案。

通过使用深度神经网络对图像进行特征提取和分类,在目标跟踪任务中取得了很好的效果。

深度学习方法能够自动学习目标的特征表示,对于复杂的目标和场景具有较强的鲁棒性。

总之,目标跟踪是计算机视觉和模式识别领域中的重要研究方向。

随着技术的不断进步,目标跟踪方法越来越成熟,并且在实际应用中得到了广泛的使用。

未来,我们可以期待更高效、准确和鲁棒的目标跟踪算法的发展。

(完整版)视频目标检测与跟踪算法综述

(完整版)视频目标检测与跟踪算法综述

视频目标检测与跟踪算法综述1、引言运动目标的检测与跟踪是机器视觉领域的核心课题之一,目前被广泛应用在 视频编码、智能交通、监控、图像检测等众多领域中。

本文针对视频监控图像的运动目标检测与跟踪方法,分析了近些年来国内外的研究工作及最新进展。

2、视频监控图像的运动目标检测方法运动目标检测的目的是把运动目标从背景图像中分割出来。

运动目标的有效分割对于目标分类、跟踪和行为理解等后期处理非常重要。

目前运动目标检测算法的难点主要体现在背景的复杂性和目标的复杂性两方面。

背景的复杂性主要体现在背景中一些噪声对目标的干扰,目标的复杂性主要体现在目标的运动性、突变性以及所提取目标的非单一性等等。

所有这些特点使得运动目标的检测成为一项相当困难的事情。

目前常用的运动目标检测算法主要有光流法、帧差法、背景相减法,其中背景减除法是目前最常用的方法。

2.1 帧差法帧差法主要是利用视频序列中连续两帧间的变化来检测静态场景下的运动目标,假设(,)k f x y 和(1)(,)k f x y +分别为图像序列中的第k 帧和第k+1帧中象素点(x ,y)的象素值,则这两帧图像的差值图像就如公式2-1 所示:1(1)(,)(,)k k k Diff f x y f x y ++=- (2-1)2-1式中差值不为0的图像区域代表了由运动目标的运动所经过的区域(背景象素值不变),又因为相邻视频帧间时间间隔很小,目标位置变化也很小,所以运动目标的运动所经过的区域也就代表了当前帧中运动目标所在的区域。

利用此原理便可以提取出目标。

下图给出了帧差法的基本流程:1、首先利用2-1 式得到第k 帧和第k+1帧的差值图像1k Diff +;2、对所得到的差值图像1k Diff +二值化(如式子2-2 示)得到Qk+1;3、为消除微小噪声的干扰,使得到的运动目标更准确,对1k Q +进行必要的滤波和去噪处理,后处理结果为1k M +。

111255,,(,)0,,(,)k k k if Diff x y T Q if Diff x y T+++>⎧=⎨≤⎩ (T 为阈值) (2-2)帧差流程图从结果看在简单背景下帧差法基本可检测到运动目标所在的位置,而且计算简单,复杂度低。

目标跟踪算法综述

目标跟踪算法综述

目标跟踪算法综述目标跟踪算法综述目标跟踪是计算机视觉领域的一项重要任务,它的目标是在视频中准确地跟踪一个或多个特定的目标。

目标跟踪技术在各个领域都有广泛的应用,比如视频监控、自动驾驶、智能交通系统等。

随着计算机性能的提高和人工智能的发展,目标跟踪算法也在不断地得到改进和创新。

本文将对目标跟踪算法的发展进行综述。

目标跟踪算法主要分为传统的基于模型的方法和基于深度学习的方法。

传统的基于模型的方法主要包括卡尔曼滤波器、粒子滤波器、相关滤波器等。

这些方法首先通过对目标进行建模,然后通过观察视频序列中的目标状态来更新模型,从而实现跟踪。

由于这些方法对目标的形状、运动等进行了建模,因此在目标快速运动、形变、遮挡等情况下表现较好。

但是,这些方法对于复杂的场景以及目标外观的变化较为敏感。

近年来,随着深度学习的兴起,基于深度学习的目标跟踪算法也取得了显著的进展。

深度学习通过神经网络模型对目标进行建模,并使用大量标注数据进行训练。

这种方法通过深度学习网络从图像中提取特征,并根据提取的特征进行目标检测和跟踪。

深度学习方法具有良好的泛化能力和鲁棒性,在复杂的场景下表现优秀。

然而,由于深度学习方法需要大量的训练数据和计算资源,其运行速度较慢。

基于深度学习的目标跟踪算法主要包括基于卷积神经网络(CNN)的方法和基于循环神经网络(RNN)的方法。

基于CNN 的方法通过在网络中使用卷积层和池化层,对目标进行特征提取和表示。

这些方法一般将目标跟踪问题视为图像分类或目标检测问题,通过对目标进行分类或定位来实现目标跟踪。

基于RNN的方法则通过对时间序列数据进行建模,利用循环神经网络对目标进行跟踪。

这些方法一般采用LSTM或GRU等循环神经网络结构来对目标状态进行建模,并通过时间序列数据来更新模型。

除了基于模型和深度学习的方法,还有一些其他的目标跟踪算法,例如基于边界框的方法、基于稀疏表示的方法、基于流场的方法等。

这些方法各有特点,在不同的场景和需求下有着不同的应用。

视频监控中运动目标发现与跟踪算法研究

视频监控中运动目标发现与跟踪算法研究

视频监控中运动目标发现与跟踪算法研究一、概述随着社会的快速发展和科技的巨大进步,智能视频监控系统已经深入到我们的日常生活中,成为维护公共安全、交通管理、商业防盗等多个领域的重要工具。

在这些应用中,运动目标的发现与跟踪算法作为智能视频监控系统的关键环节,其准确性和实时性对系统性能和可靠性起着决定性的作用。

对视频监控中运动目标发现与跟踪算法的研究具有极其重要的意义。

运动目标检测是指在视频监控系统中,通过算法从视频流中识别并提取出运动目标的过程。

这一环节的关键在于准确地区分出运动目标与背景,以及处理可能出现的光照变化、遮挡、摄像头抖动等复杂场景。

常见的目标检测算法包括基于像素处理的背景差法、基于混合高斯模型(Mixture of Gaussian, MoG)的方法以及基于运动轨迹的方法(如光流法)等。

这些算法在实际应用中仍面临着误检和漏检的问题,尤其是在复杂环境下。

为了解决这些问题,研究人员提出了一系列改进算法,如基于深度学习的目标检测算法。

这类算法利用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)进行特征提取和目标分类,有效提高了目标检测的准确性和鲁棒性。

基于机器学习的目标检测算法,如支持向量机(Support Vector Machine, SVM),也通过构建分类模型实现对目标的检测和分类。

在运动目标检测的基础上,运动目标跟踪算法则负责对已检测到的目标进行连续的跟踪,分析目标的运动轨迹,并实时更新目标的位置信息。

常见的跟踪算法有基于卡尔曼滤波器(Kalman Filter)的算法和基于粒子滤波器(Particle Filter)的算法等。

这些算法通过对目标状态进行估计和预测,结合观测信息进行迭代更新,实现对目标的准确跟踪。

视频监控中运动目标的发现与跟踪算法研究是计算机视觉领域的重要课题。

本文旨在探讨视频监控中运动目标发现与跟踪算法的研究现状和发展趋势,分析现有算法的优势与不足,并在此基础上提出一种改进的运动目标发现与跟踪算法。

视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究

视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究

视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究视频图像中运动目标检测与跟踪方法研究目前,随着无人驾驶、智能监控系统、机器人等领域的发展,视频图像中运动目标检测与跟踪技术显得十分重要。

运动目标检测与跟踪是指在视频图像中,通过计算机视觉技术准确地识别和跟踪移动的目标物体。

本文将深入探讨视频图像中运动目标检测与跟踪的方法及其研究现状。

一、运动目标检测方法研究1. 光流法:光流法是一种基于像素的运动目标检测方法,通过计算相邻帧之间像素的位移,来估计目标物体的运动方向和速度。

该方法基于前提假设,即视频中的相邻帧之间的像素强度不会发生变化。

然而,在实际应用中,由于光照变化、遮挡等因素,光流法往往无法准确估计目标物体的运动。

2. 背景建模法:背景建模法是一种基于像素的运动目标检测方法,通过对视频图像中的背景进行建模,将与背景差异较大的像素判定为运动目标。

背景建模法可以通过统计学方法或者机器学习方法来建模背景,然后利用背景模型与当前帧进行比较,以得到运动目标。

然而,背景建模法对于光照变化、摄像机抖动等因素比较敏感,导致检测结果不够准确。

3. 全局运动目标检测法:全局运动目标检测法是一种基于区域的运动目标检测方法,通过将视频图像划分为多个小区域,对每个区域进行运动分析,以判定是否存在运动目标。

该方法可以克服背景建模法的不足,具有较好的适应性和准确性。

二、运动目标跟踪方法研究1. 卡尔曼滤波器:卡尔曼滤波器是一种常用的运动目标跟踪算法,通过对目标的状态进行估计和预测,来实现目标的跟踪。

卡尔曼滤波器通过动态模型和观测模型对目标的运动进行建模,然后通过观测数据对目标的状态进行更新。

然而,卡尔曼滤波器对于非线性问题的跟踪效果较差。

2. 粒子滤波器:粒子滤波器是一种基于蒙特卡洛采样的运动目标跟踪算法,在复杂背景和非线性目标跟踪中表现出较好的效果。

粒子滤波器通过随机采样的粒子对目标状态进行估计,并根据观测数据进行更新。

然而,粒子滤波器的计算复杂度较高,且对于目标缺失或者遮挡情况处理不佳。

视频图像中运动目标跟踪算法研究综述

视频图像中运动目标跟踪算法研究综述

视频图像中运动目标跟踪算法研究综述作者:凌超吴薇来源:《科技资讯》2012年第16期摘要:分析和描述了当前运动目标跟踪的有关方法,通过分类介绍的形式,从跟踪方法的研究现状、研究进展、应用领域等方面进行讨论。

比较介绍了几种方法的优缺点以及研究过程中所面临的难题。

最后对运动目标跟踪算法的研究前景进行了展望。

关键词:目标跟踪视频图像机器视觉中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0007-01随着计算机技术的飞速发展,视频图像中的运动目标跟踪作为计算机科学、人工智能、数学等多学科的结晶,逐渐成为图像处理和计算机视觉领域的研究热点,其应用范围也逐渐拓展,目前,运动目标跟踪已经运用到了智能人机交互、医疗诊断、军事制导、天文观测、安全监控等众多领域。

因此,在实际应用中,对运动目标跟踪算法的研究具有重要的理论价值和现实意义。

1 基于区域的跟踪基于区域的跟踪方法首先要得到包含目标的区域模板,模板的提取一般通过图像分割获得或者是预先人为确定,模板通常为略大于目标的矩形,也可以是不规则形状,然后设定一个相似性度量,在序列图像中搜索目标,把度量取极值时对应的区域作为对应帧中的目标区域。

由于提取的目标模板是以目标整体作为对象,它包含了较完整的目标信息,因而具有较高的可信度。

由于该方法以目标的整体特征信息作为跟踪依据,所以在目标发生较小形变等情况下仍然可以准确的对目标进行跟踪;在目标未被遮挡时,跟踪的准确性和鲁棒性也较好。

其缺点首先是这种方法需要对整个图像区域进行搜索,要求获取的信息较多,因此比较耗时,不能满足实际应用中视频监控实时性的要求,这种方法一般用于跟踪较小的目标或者对比度较低的目标;而且跟踪的目标变形不能太大,否则会导致跟踪精度下降甚至目标丢失;而且,当目标出现太大遮挡时,也容易造成跟踪目标的丢失。

针对这些缺陷,近年来,对于基于区域跟踪方法研究最多的是如何处理包含目标的模板更新,以保证跟踪的连续性和稳定性。

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《目标跟踪算法综述》篇一一、引言目标跟踪是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,其核心在于通过图像序列分析,实现对特定目标的定位与追踪。

随着深度学习、人工智能等技术的飞速发展,目标跟踪算法在军事、安防、自动驾驶、医疗等多个领域均展现出其巨大应用潜力。

本文将对目标跟踪算法进行全面综述,包括其基本原理、研究现状以及未来发展等方面。

二、目标跟踪算法的基本原理目标跟踪算法的基本原理主要依赖于图像序列中的特征提取与匹配。

其基本步骤包括:初始化目标位置、特征提取、特征匹配与更新、目标位置预测等。

首先,在视频序列的初始帧中确定目标的位置;然后,通过提取目标的特征信息,如颜色、形状、纹理等;接着,利用这些特征信息在后续帧中进行匹配,以实现目标的跟踪;最后,根据匹配结果进行目标位置的预测与更新。

三、目标跟踪算法的研究现状(一)传统目标跟踪算法传统目标跟踪算法主要包括基于特征的方法、基于模型的方法和基于滤波的方法等。

其中,基于特征的方法主要通过提取目标的局部特征进行匹配;基于模型的方法则是通过建立目标的模型进行跟踪;基于滤波的方法则利用滤波器对目标进行预测与跟踪。

这些方法在特定场景下具有一定的有效性,但在复杂场景下往往难以取得理想的跟踪效果。

(二)深度学习在目标跟踪中的应用随着深度学习技术的发展,其在目标跟踪领域的应用也日益广泛。

深度学习能够自动提取目标的深层特征,提高跟踪的准确性与鲁棒性。

基于深度学习的目标跟踪算法主要包括基于孪生网络的方法、基于相关滤波与深度学习的结合方法等。

这些方法在复杂场景下取得了较好的跟踪效果。

四、常见的目标跟踪算法及其优缺点(一)基于相关滤波的跟踪算法该类算法利用相关滤波技术对目标进行跟踪,具有较高的计算效率。

但其缺点是对于复杂场景的适应性较差,容易受到光照变化、形变等因素的影响。

(二)基于深度学习的跟踪算法该类算法通过深度学习技术自动提取目标的特征信息,具有较高的准确性。

但其计算复杂度较高,对硬件设备要求较高。

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《目标跟踪算法综述》篇一一、引言目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要研究方向,广泛应用于视频监控、智能驾驶、人机交互等众多领域。

随着深度学习技术的发展,目标跟踪算法的性能得到了显著提升。

本文将对目标跟踪算法进行综述,包括其发展历程、基本原理、现有方法及优缺点,以及未来的研究方向。

二、目标跟踪算法的发展历程目标跟踪算法的发展历程大致可以分为三个阶段:基于特征的跟踪、基于模型的方法和基于学习的跟踪。

早期基于特征的跟踪主要依靠提取目标的特征进行匹配和跟踪;基于模型的方法则是根据目标的外观、运动等特征建立模型进行跟踪;随着深度学习技术的发展,基于学习的跟踪算法成为主流,利用大量的训练数据学习目标的特征,实现高精度的跟踪。

三、目标跟踪算法的基本原理目标跟踪算法的基本原理是通过提取目标的特征,在连续的图像帧中寻找目标的位置。

具体而言,算法首先在初始帧中提取目标的特征,然后在后续帧中根据一定的策略寻找与该特征相似的区域,从而实现目标的跟踪。

四、现有目标跟踪算法的分类与介绍1. 基于特征的跟踪算法:该类算法主要依靠提取目标的特征进行匹配和跟踪,如SIFT、SURF等。

这些算法在光照变化、尺度变化等场景下具有一定的鲁棒性。

2. 基于模型的方法:该方法根据目标的外观、运动等特征建立模型进行跟踪,如支持向量机(SVM)、随机森林等。

这类方法对于动态背景和部分遮挡等情况具有一定的适应性。

3. 基于学习的跟踪算法:随着深度学习技术的发展,基于学习的跟踪算法成为主流。

该类算法利用大量的训练数据学习目标的特征,实现高精度的跟踪。

典型的算法包括基于孪生网络的Siamese跟踪器和基于区域的目标跟踪方法等。

这些方法在精度和鲁棒性方面都取得了显著的提升。

五、目标跟踪算法的优缺点分析各类目标跟踪算法具有各自的优缺点:基于特征的跟踪算法在计算效率和准确性之间取得平衡;基于模型的方法对于复杂场景的适应性较强;基于学习的跟踪算法在处理复杂背景和遮挡等情况下表现出较高的鲁棒性。

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《2024年目标跟踪算法综述》范文

《目标跟踪算法综述》篇一一、引言目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要研究方向,广泛应用于视频监控、智能驾驶、人机交互等众多领域。

随着深度学习技术的发展,目标跟踪算法取得了显著的进步。

本文旨在全面综述目标跟踪算法的研究现状、主要方法和挑战,以期为相关研究提供参考。

二、目标跟踪算法的研究现状目标跟踪算法的发展历程可以追溯到上世纪中期,经历了从传统方法到深度学习方法的发展。

传统方法主要依赖于特征提取和匹配,而深度学习方法则通过学习大量数据来提高跟踪性能。

近年来,随着深度学习的广泛应用,基于深度学习的目标跟踪算法已成为研究热点。

三、主要目标跟踪算法1. 基于特征的方法基于特征的方法是早期目标跟踪的主要手段,主要包括光流法、模板匹配法等。

这些方法通过提取目标特征,在视频帧之间进行匹配和跟踪。

然而,这些方法对于复杂场景和动态背景的适应性较差。

2. 基于相关滤波的方法相关滤波是一种在频域进行信号处理的方法,也被广泛应用于目标跟踪领域。

该方法通过训练一个相关滤波器来预测目标的运动轨迹。

相关滤波方法具有计算效率高、实时性好的优点,但容易受到目标形变和背景干扰的影响。

3. 基于深度学习的方法基于深度学习的目标跟踪算法是近年来研究的热点。

这些方法通过学习大量数据来提取目标的特征和运动信息,从而实现对目标的准确跟踪。

深度学习方法具有强大的特征提取能力和泛化能力,能够适应复杂场景和动态背景。

四、深度学习在目标跟踪中的应用深度学习在目标跟踪中的应用主要体现在以下几个方面:1. 特征提取:深度神经网络可以自动学习目标的特征表示,提高跟踪的准确性。

2. 上下文信息利用:深度学习方法可以通过学习目标的上下文信息来提高跟踪的鲁棒性。

3. 在线学习与更新:深度学习方法可以在线学习目标的运动信息和外观变化,实现自适应跟踪。

五、挑战与未来研究方向尽管目标跟踪算法已经取得了显著的进步,但仍面临许多挑战和问题。

未来研究方向主要包括:1. 鲁棒性:如何提高算法在复杂场景和动态背景下的鲁棒性是一个重要的问题。

视频图像处理中的运动目标跟踪技术研究

视频图像处理中的运动目标跟踪技术研究

视频图像处理中的运动目标跟踪技术研究在视频图像处理领域,运动目标跟踪技术是一项核心任务,其旨在准确地识别和跟踪视频中的移动目标。

这项技术在许多领域中都具有广泛的应用,如视频监控、智能交通系统、机器人导航等。

运动目标跟踪技术的研究涉及到多个关键问题,其中包括目标检测、目标跟踪算法以及跟踪的稳定性等。

目标检测是首先需要解决的问题,其目的是将图像中的目标从背景中准确地提取出来。

常见的目标检测方法包括基于颜色、形状和纹理等特征的算法,如背景差分法、基于连通区域的方法等。

目标检测得到目标的位置信息后,接下来需要进行目标跟踪。

目标跟踪的任务是在视频序列中对目标进行连续跟踪,确保目标的位置和形状随时间的变化而变化。

目标跟踪算法需要解决目标遮挡、目标形变、背景干扰等问题。

常见的目标跟踪算法包括基于特征匹配的方法、基于模型的方法和基于深度学习的方法。

在目标跟踪的过程中,保持跟踪的稳定性是非常重要的。

即使在目标遮挡或背景变化的情况下,算法也应能够准确地跟踪目标。

为了提高稳定性,研究人员提出了一系列改进算法,如卡尔曼滤波、粒子滤波、多模型跟踪等。

除了传统的图像处理方法,近年来深度学习技术也在运动目标跟踪中得到了广泛的应用。

深度学习算法能够自动提取图像中的特征,并利用这些特征进行目标的检测和跟踪。

深度学习方法的优势在于其强大的特征提取能力和对复杂场景的适应性。

然而,运动目标跟踪技术仍然面临着一些挑战和问题。

首先,目标遮挡和背景干扰等复杂场景的处理仍然是难点。

其次,跟踪算法的实时性和准确性也是需要优化的方向。

此外,不同的视频应用领域对于跟踪算法的需求也不同,因此需要根据实际应用场景进行算法的优化和调整。

总体而言,视频图像处理中的运动目标跟踪技术是一个复杂且关键的研究领域。

随着图像处理技术和深度学习技术的进步,运动目标跟踪算法的准确性和实时性将不断提高,为各种视频应用场景提供更好的支持。

同时,跟踪算法仍然存在一定的局限性,需要进一步的研究和发展来解决实际问题。

目标跟踪算法综述

目标跟踪算法综述

目标跟踪算法综述目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要研究方向,其目标是通过对连续视频序列的处理,实现对特定目标在时间和空间上的持续追踪。

目标跟踪旨在通过对目标表观、运动和特征的建模,以及对背景的建模,进行目标的检测、定位和分析。

目标跟踪的技术在很多应用领域中都有广泛的应用,如视频监控、交通系统、智能车辆等。

因此,研究人员们提出了各种各样的目标跟踪算法,不断提升目标跟踪的准确性和效率。

下面将介绍几种常见的目标跟踪算法。

首先,基于特征的目标跟踪算法是最常见的一类方法。

该方法通过提取目标在空间和时间上的特征,如颜色、纹理、形状等,对目标进行建模和描述。

常见的特征提取方法包括灰度直方图、颜色直方图、兴趣点检测等。

接着,通过计算目标特征与候选目标特征之间的相似度,确定目标的位置。

特征的选取和相似度计算是该方法的两个关键问题。

其次,基于机器学习的目标跟踪算法是一类比较新兴的方法。

该方法通过利用机器学习的方法,使用大量的标注数据对目标特征和运动进行训练,从而实现目标跟踪。

常见的机器学习方法包括支持向量机、随机森林、深度学习等。

这些方法可以有效地学习到目标的表示和动态模型,提高目标跟踪的准确性。

然而,该方法需要大量的样本数据进行训练,且模型的泛化能力和鲁棒性需要进一步研究。

进一步,基于深度学习的目标跟踪算法是近年来的研究热点。

深度学习通过多层次的非线性变换,可以从特征层次上学习到高级的抽象表示,对目标进行表达和建模。

深度学习的优势在于可以通过大规模数据集进行训练,获取更好的特征描述和运动模型。

最常用的深度学习网络结构是卷积神经网络(CNN),其利用卷积和池化操作对目标进行特征提取和降维,并通过全连接层进行分类或回归。

深度学习在目标跟踪问题上取得了很多重要的突破,但对于目标跟踪中的实时性和鲁棒性仍然有待改进。

最后,基于概率模型的目标跟踪算法是一类对目标的位置进行建模的方法。

该方法通过在时间序列上对目标的位置进行统计建模,利用概率模型对目标的运动轨迹进行预测和估计。

视频监控中运动目标发现与跟踪算法研究

视频监控中运动目标发现与跟踪算法研究

视频监控中运动目标发现与跟踪算法研究一、本文概述随着科技的不断进步和社会安全需求的日益增长,视频监控技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

其中,运动目标的发现与跟踪作为视频监控技术的核心功能之一,对于实现自动化监控、异常行为检测、智能预警等应用具有重要意义。

因此,对运动目标发现与跟踪算法的研究成为了计算机视觉领域的一个热点课题。

本文旨在探讨视频监控中运动目标发现与跟踪算法的研究现状和发展趋势,分析现有算法的优势与不足,并在此基础上提出一种改进的运动目标发现与跟踪算法。

文章首先介绍了视频监控系统的基本框架和运动目标发现与跟踪的关键技术,然后重点阐述了几种经典的运动目标发现与跟踪算法,包括基于背景建模的算法、基于特征匹配的算法以及基于深度学习的算法等。

接着,文章分析了这些算法在实际应用中面临的挑战和问题,如光照变化、遮挡、摄像头抖动等。

本文提出了一种结合深度学习和光流法的运动目标发现与跟踪算法,并通过实验验证了该算法的有效性和鲁棒性。

本文的研究不仅对提升视频监控系统的智能化水平和准确性具有重要意义,也为相关领域的研究人员提供了有益的参考和借鉴。

二、视频监控基础知识视频监控作为一种重要的安全监控手段,已广泛应用于公共安全、交通管理、商业防盗等多个领域。

其核心目标是对监控区域内的运动目标进行实时、准确的发现与跟踪,从而实现对监控场景的有效监控与管理。

为了实现这一目标,需要深入了解视频监控的基础知识,包括视频监控系统的组成、工作原理以及运动目标发现与跟踪的基本原理。

视频监控系统主要由摄像头、传输设备、存储设备、显示设备和控制设备等组成。

摄像头负责捕捉监控场景的视频图像,传输设备将视频图像传输到监控中心,存储设备对视频图像进行保存,显示设备用于实时显示监控画面,而控制设备则负责对整个系统进行控制和管理。

这些设备协同工作,为视频监控提供了硬件基础。

视频监控系统的工作原理主要是利用摄像头捕捉视频图像,然后通过图像处理技术对图像进行处理和分析,从而实现对运动目标的发现与跟踪。

视频监控中的运动目标跟踪技术研究

视频监控中的运动目标跟踪技术研究

视频监控中的运动目标跟踪技术研究随着技术的不断发展,视频监控系统逐渐成为现代社会安全保障的重要手段。

然而,视频监控系统中大量的监控画面需要人力进行分析甄别,这种工作不仅低效且不准确。

为了解决这一问题,目标跟踪技术成为视频监控系统必不可少的一部分。

本文将从几个方面介绍视频监控中的运动目标跟踪技术研究。

一、目标跟踪技术基本原理目标跟踪技术是利用计算机,通过对视频监控画面的数字化和处理,对视频中的目标进行准确跟踪追踪的一种技术。

要实现目标的跟踪,需要完成目标的检测、特征提取、匹配跟踪等多个环节。

其中,目标检测是整个目标跟踪系统的基础,特征提取是判定目标相似性及追踪效果的关键,匹配跟踪是实现目标跟踪的核心。

目标跟踪技术包括了传统的基于颜色、形状、纹理的跟踪算法和基于深度学习的跟踪算法。

二、目标跟踪技术应用领域目标跟踪技术广泛应用于视频监控、智能交通、机器人视觉等领域。

在视频监控领域,目标跟踪技术不仅可以监测人员、车辆等目标的运动轨迹,还可以对目标的行为进行分析,将重点关注区域的范围进行局部扩大;在智能交通领域,基于目标跟踪技术的智能监控系统可以实现交通流量的自动统计、发生事故的实时检测等功能,提高了城市交通的运行效率,确保了人民生命财产的安全;在机器人视觉领域,目标跟踪技术可以实现机器人的自动跟踪,使机器人能够准确识别目标并进行跟随操作。

三、目标跟踪技术研究进展随着计算机视觉技术的快速发展,目标跟踪技术也在不断改进。

传统的跟踪算法主要是基于颜色、形状和纹理等视觉特征进行跟踪。

缺点是对光照条件敏感,对背景复杂多变的场合跟踪效果不佳。

为了解决这些问题,近年来基于深度学习的目标跟踪方法被提出。

使用深度学习算法训练预测模型,对目标的处理更为准确,跟踪效果也更稳定。

目前,国内外越来越多的研究人员正在致力于基于深度学习的目标跟踪算法的研究和探索,各种新颖的目标跟踪算法也持续涌现。

四、目标跟踪技术面临的挑战目标跟踪技术的研究还面临着许多挑战。

目标跟踪算法综述

目标跟踪算法综述

目标跟踪算法综述目标跟踪算法综述目标跟踪是计算机视觉中一项重要的任务,它旨在识别并跟踪视频序列中的特定目标。

随着计算机视觉和图像处理技术的不断发展,目标跟踪算法也得到了巨大的改进和突破。

本文将综述当前常见的目标跟踪算法,包括传统的基于特征的目标跟踪算法和基于深度学习的目标跟踪算法。

一、传统的基于特征的目标跟踪算法传统的目标跟踪算法主要基于目标的外观特征进行跟踪,常用的特征包括颜色、纹理和形状等。

其中,最经典的算法是卡尔曼滤波器(Kalman Filter)算法和粒子滤波器(Particle Filter)算法。

卡尔曼滤波器是一种基于状态空间模型的滤波器,通过预测目标的位置和速度,并根据观测数据进行修正,从而实现目标的跟踪。

它的优势在于对于线性系统能够得到最优估计,并且具有较低的计算复杂度。

但是,卡尔曼滤波器对于非线性系统和非高斯噪声的处理能力较差,容易导致跟踪误差的累积。

粒子滤波器是一种基于蒙特卡洛采样的目标跟踪算法,通过生成一组粒子来表示目标的可能位置,并根据观测数据和权重对粒子进行更新和重采样。

粒子滤波器具有较好的鲁棒性和适应性,能够有效处理非线性系统和非高斯噪声。

但是,由于需要采样大量的粒子,并且对粒子进行权重更新和重采样操作,使得粒子滤波器的计算复杂度较高,难以实时应用于大规模目标跟踪。

二、基于深度学习的目标跟踪算法随着深度学习技术的飞速发展和广泛应用,基于深度学习的目标跟踪算法也取得了显著的进展。

深度学习算法通过在大规模标注数据上进行训练,能够学习到更具有区分性的特征表示,并且具有较好的泛化能力和鲁棒性。

目前,基于深度学习的目标跟踪算法主要分为两类:基于孪生网络的在线学习方法和基于卷积神经网络的离线训练方法。

基于孪生网络的在线学习方法通过将目标的当前帧与模板帧进行比较,计算相似度分数,并根据分数进行目标位置的预测和更新。

该方法具有较好的实时性和鲁棒性,但是需要大量的在线训练数据,对于目标的变化和遮挡情况较为敏感。

视频运动目标跟踪算法研究综述

视频运动目标跟踪算法研究综述

智能处理与应用Intelligent Processing and Application0 引言视频运动目标跟踪作为当前计算机领域最为热门的技术之一,对视频中目标行为能够进行准确地追踪定位,而且随着算法的不断更新,目标跟踪理论也越来越完善,应用的领域涉及智能视频监控、无人机侦察、智能驾驶等。

简单来说,目标跟踪就是在第一帧时给出目标的初始位置,利用跟踪算法计算出后续每帧图像中目标的位置信息。

理论上来说,目标跟踪能够进行实时的跟踪,但是在实际应用中,由于光照、遮挡、尺度变化等因素,很容易导致目标丢失。

通常,从构建目标模型的角度可将目标跟踪算法分为生成式方法和判别式方法。

生成式方法对目标进行特征提取以及模型构建,在下一帧中找到与模型相似的区域即为目标的预测区域。

判别式方法将跟踪问题归结于二分类问题,主要研究如何将目标和背景区分出来。

比较两种方法,判别式方法更能适应背景变化等复杂问题。

判别式方法近年来不断被改进,在技术方面有了极大的突破,研究人员不断地从特征、尺度等方面改进算法,使得目标跟踪更加适应复杂多变的环境。

本文将从3个方面介绍目标跟踪的发展历程,分别为经典的目标跟踪算法、基于相关滤波的跟踪算法、基于深度学习的算法,最后对跟踪领域的发展趋势进行展望。

1 经典的目标跟踪算法经典的目标跟踪算法主要包括均值漂移算法[1]、卡尔曼滤波算法[2]和粒子滤波算法[3]。

基于均值漂移的跟踪算法简单有效,对旋转等问题有较好的鲁棒性。

均值漂移算法在目标被遮挡时,对中心位置进行分块加权处理,有效地屏蔽了错误位置信息对跟踪结果的影响。

均值漂移算法引入高斯核函数让低维不可分数据变成高维可分数据,简化了计算,但是针对尺度变化等问题不能得到较好的跟踪结果。

在基于概率推导的目标跟踪算法中,粒子滤波和卡尔曼滤波有效地解决了递归贝叶斯滤波概率在实际应用中很难获得最优解的问题。

当贝叶斯滤波中存在线性时变函数,噪声为高斯形式时,卡尔曼滤波对数据进行最优化处理,得到目标最优状态估计;当噪声不符合高斯分布时,粒子滤波采用序列蒙特卡罗的滤波方法得到目标最优位置分析。

智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究

智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究

智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究一、本文概述随着科技的快速发展和智能化趋势的深入推进,智能视频监控技术在公共安全、交通管理、智能家居等多个领域的应用日益广泛。

运动目标检测和跟踪作为智能视频监控的核心技术之一,对于实现视频监控的智能化、自动化和高效化具有至关重要的意义。

本文旨在深入研究智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法,以提升目标检测的准确性和跟踪的稳定性,推动智能视频监控技术的发展和应用。

本文将首先介绍智能视频监控技术的基本原理和应用背景,阐述运动目标检测和跟踪在智能视频监控中的重要性。

随后,将综述现有的运动目标检测和跟踪算法,分析其优缺点和适用场景。

在此基础上,本文将重点研究几种先进的运动目标检测和跟踪算法,包括基于深度学习的目标检测算法、基于特征匹配的目标跟踪算法等。

通过对比分析不同算法的性能和效果,本文将提出一种适用于智能视频监控的运动目标检测和跟踪算法,以提高目标检测的准确性和跟踪的稳定性。

本文将对所研究的算法进行实验验证和性能评估,探讨其在实际应用中的潜力和前景。

本文的研究成果将为智能视频监控技术的发展和应用提供有力支持,有助于推动视频监控系统的智能化和自动化进程。

二、相关技术和理论基础智能视频监控作为计算机视觉领域的一个重要应用,其核心在于对监控视频中的运动目标进行高效、准确的检测和跟踪。

为实现这一目标,需要依托一系列相关技术和理论基础。

运动目标检测是智能视频监控的首要任务,它旨在从连续的视频帧中识别并提取出运动的目标。

常用的运动目标检测方法主要包括帧间差分法、背景减除法和光流法等。

帧间差分法通过比较相邻帧之间的差异来检测运动目标,适用于动态背景下的目标检测。

背景减除法则是利用背景建模技术,从当前帧中减去背景模型,从而得到运动目标。

光流法则是基于光流场理论,通过分析像素点的运动模式来检测运动目标。

目标跟踪是智能视频监控中的另一关键技术,它旨在实现对运动目标的持续、稳定跟踪。

视频目标检测与跟踪算法综述

视频目标检测与跟踪算法综述

视频目标检测与跟踪算法综述视频目标检测与跟踪是计算机视觉领域中的两个重要任务,目标检测是指在视频中检测和定位特定目标物体的位置,目标跟踪是指在连续的帧序列中追踪目标物体的运动轨迹。

这两个任务在许多应用领域中都有广泛的应用,如视频监控、自动驾驶、智能交通等。

目标检测技术的发展经历了从传统方法到深度学习方法的转变。

传统方法主要基于特征提取和分类器的组合,如Haar特征和AdaBoost分类器。

这些方法的性能在一些简单场景中表现良好,但在复杂场景中存在不足。

近年来,深度学习方法的兴起使得目标检测能够在更广泛的场景下取得显著的性能提升。

基于深度学习的目标检测算法,如Faster R-CNN、YOLO和SSD等,通过引入卷积神经网络(CNN)和候选区域生成网络(Region Proposal Network, RPN)等结构,实现了高精度和实时性能的平衡。

目标跟踪是在视频序列中追踪目标物体的运动轨迹。

传统的目标跟踪方法主要基于视觉特征提取和目标模型匹配。

其中,常用的特征包括颜色直方图、梯度直方图和局部二值模式直方图等。

然而,这些传统方法容易受到场景变化和遮挡等因素的影响,因此对复杂场景下的目标跟踪效果不佳。

近年来,基于深度学习的目标跟踪方法取得了显著的进展。

这些方法通过使用卷积神经网络(CNN)对视频序列进行特征提取,然后利用循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)或卷积神经网络(CNN)对目标的位置进行预测,从而实现了精准而稳定的目标跟踪。

除了基于深度学习的方法,还有一些其他技术被用于视频目标检测和跟踪任务。

例如,基于目标轮廓的方法使用轮廓信息进行目标检测和跟踪,可以有效解决目标物体遮挡和变形等问题。

此外,基于密集光流的方法利用连续帧之间的光流信息来跟踪目标物体的运动。

这些方法都有不同的优势和适用场景,可以根据具体的应用需求选择合适的方法。

综上所述,视频目标检测与跟踪是计算机视觉领域中的两个重要任务。

视频目标跟踪算法综述

视频目标跟踪算法综述

视频目标跟踪算法综述视频目标跟踪算法综述随着计算机视觉和人工智能的快速发展,视频目标跟踪(Video Object Tracking)成为了一个受到广泛关注和应用的热门领域。

视频目标跟踪是指在一个视频序列中,对某个特定目标的运动进行连续不断地检测和跟踪。

它在许多领域中有着广泛的应用,包括视频监控、交通管理、人机交互和智能驾驶等。

视频目标跟踪算法要解决的主要问题是目标的形状、运动和尺度的变化。

它需要从视频序列中准确地检测出目标,并根据目标的特征和行为来进行跟踪。

这是一个复杂而具有挑战性的任务,因为视频中的目标可能会受到光照变化、背景干扰、遮挡和目标自身快速运动等多个因素的干扰。

目前,视频目标跟踪算法主要可以分为传统非学习型方法和深度学习方法两大类。

传统非学习型方法主要包括以下几种常用算法:1. 基于颜色直方图的目标跟踪算法这类算法主要根据目标和背景像素的颜色直方图相似性来进行目标跟踪。

它们能够有效地应对背景干扰,但对于目标形状的变化和目标遮挡则表现较差。

2. 基于特征点的目标跟踪算法这类算法主要通过提取目标图像中的特征点,并在后续帧中匹配这些特征点来进行目标跟踪。

它们能够应对目标的形状和尺度的变化,但对于目标运动快速和背景干扰较大的情况则表现较差。

3. 基于运动模型的目标跟踪算法这类算法主要利用目标的运动模型来进行跟踪。

常用的方法包括卡尔曼滤波和粒子滤波等。

它们能够应对目标的运动和尺度的变化,但对于目标形状的变化和目标遮挡则表现较差。

深度学习方法是近年来视频目标跟踪领域的主流方法,主要利用神经网络来提取目标的特征并进行跟踪。

常用的深度学习方法包括以下几种:1. 基于卷积神经网络的目标跟踪算法这类算法主要通过在卷积神经网络中训练目标的特征提取模型来进行跟踪。

它们能够从大量数据中学习到目标的特征,对于目标的形状和尺度的变化具有良好的适应性。

2. 基于循环神经网络的目标跟踪算法这类算法主要通过在循环神经网络中建模目标的时序信息来进行跟踪。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

视频图像中运动目标跟踪算法研究综述
摘要:分析和描述了当前运动目标跟踪的有关方法,通过分类介绍的形式,从跟踪方法的研究现状、研究进展、应用领域等方面进行讨论。

比较介绍了几种方法的优缺点以及研究过程中所面临的难题。

最后对运动目标跟踪算法的研究前景进行了展望。

关键词:目标跟踪视频图像机器视觉
随着计算机技术的飞速发展,视频图像中的运动目标跟踪作为计算机科学、人工智能、数学等多学科的结晶,逐渐成为图像处理和计算机视觉领域的研究热点,其应用范围也逐渐拓展,目前,运动目标跟踪已经运用到了智能人机交互、医疗诊断、军事制导、天文观测、安全监控等众多领域。

因此,在实际应用中,对运动目标跟踪算法的研究具有重要的理论价值和现实意义。

1 基于区域的跟踪
基于区域的跟踪方法首先要得到包含目标的区域模板,模板的提取一般通过图像分割获得或者是预先人为确定,模板通常为略大于目标的矩形,也可以是不规则形状,然后设定一个相似性度量,在序列图像中搜索目标,把度量取极值时对应的区域作为对应帧中的目标区域。

由于提取的目标模板是以目标整体作为对象,它包含了较完整的目标信息,因而具有较高的可信度。

由于该方法以目标的整体特征信息作为跟踪依据,所以在目标发生较小形变等情况下仍然可以准确的对目标进行跟踪;在目标未被遮挡时,跟踪的准确性和鲁棒性也较好。

其缺点首先是这种方法需要对整个图像区域进行搜索,要求获取的信息较多,因此比较耗时,不能满足实际应用中视频监控实时性的要求,这种方法一般用于跟踪较小的目标或者对比度较低的目标;而且跟踪的目标变形不能太大,否则会导致跟踪精度下降甚至目标丢失;而且,当目标出现太大遮挡时,也容易造成跟踪目标的丢失。

针对这些缺陷,近年来,对于基于区域跟踪方法研究最多的是如何处理包含目标的模板更新,以保证跟踪的连续性和稳定性。

2 基于活动轮廓的跟踪
基于活动轮廓跟踪的基本思想是提取物体的边界轮廓作为轮廓模板,利用封闭的曲线轮廓来表达运动目标,在后继帧的二值边缘图像中跟踪目标轮廓。

由于这种方法所使用的模板是目标轮廓,并且匹配过程是在二值图像中进行,所以相对基于区域的跟踪算法来说,它的优点是计算量较小,而且在目标被部分遮挡的情况下也能连续的进行跟踪。

近来发展很快的两种基于轮廓匹配的跟踪算法:一是主动轮廓线跟踪算法(Snake模型),Kass[1]等人在1987 年提出了主动轮廓模型,也称其为蛇模型,它是一条可变形曲线(Snake曲线),可任意调整曲线形状使其与目标轮廓保持一致。

另一种是基于Hausdorff 距离的轮廓跟踪算法。

基于Hausdorff 距离的形状匹配不同于其他的
形状匹配,一方面,Hausdorff距离不需要建立两个点集中的点之间一一对应的关系,并且对图像噪声和晃动具有较好的鲁棒性。

其缺点是当所匹配的点的数目比较大时,匹配效率会迅速降低,通常计算量也较大。

在基于活动轮廓方法中,初始化轮廓是整个算法的核心和关键,如何准确的获取运动目标的初始轮廓也是算法研究中的一个难题,而且运动物体轮廓的更新比较困难,这也决定了基于活动轮廓的方法无法在目标跟踪中得到普遍应用。

3 基于特征的跟踪算法
基于特征的跟踪方法基本思想是,在跟踪过程中首先提取目标的某个或某些具有不变性的特征,然后利用相关算法实现对运动目标的跟踪。

该方法包括特征提取和特征匹配两个过程。

目前常见的特征选择有角点、纹理、色彩等,但在序列图像中,单一的特征选取往往无法实现跟踪的准确性。

因此,基于多特征融合的目标跟踪成为当前研究的趋势。

基于特征的方法其优点是能够在部分遮挡的情况下,仍旧实现目标跟踪,在准确选取特征点的前提下,还可以克服关照改变以及目标发生几何形变时带来的跟踪障碍。

同时,该方法还可以将与粒子滤波器[2]、mean-shift算法[3]等结合使用,提高跟踪的实时性和鲁棒性。

4基于模型的跟踪
基于模型的跟踪方法首先是对目标物体的外形特征进行建模,然后通过一定的匹配方法跟踪目标,并进行模型的实时更新。

常用的表征物体模型的形式一般分为三类:线图模型、2D模型和3D模型。

目前应用较多的是利用物体的三维立体模型。

基于模型的跟踪方法即使在目标姿态变化和部分遮挡的情况下,仍旧可以精确分析目标的运动轨迹,实现可靠的跟踪,因而它有较强的鲁棒性。

但是由于在现实生活中获得所有运动目标的精确模型是非常困难的,因此限制了基于模型的跟踪算法的使用。

其次,该跟踪方法需要大量的时间来计算复杂的模型,比较耗时,不能满足跟踪过程中的实时性和迅速性要求。

5 结束语
视频图像跟踪作为机器视觉领域研究的一个重要内容,融合了多个学科的知识,具有很大的理论和应用价值,尽管目前对视频图像中运动目标跟踪的研究取得了较多的成果,但仍有很多亟待解决的问题,比如怎样解决算法实时性和准确度之间的矛盾,同时,算法研究的通用性也始终未能取得全面性的突破和进展,因而研究进程中将会面临许多的挑战。

伴随着多媒体技术、生物学技术以及神经理论知识的不断进步,同时基于社会各行各业对于目标跟踪技术的不断增长的需求,相信不久之后,运动目标的跟踪技术将会得到飞速的发展。

参考文献
[1] KASS M, WITKIN A. Snakes: active contour models [J]. International J of Computer Vision , 1988,1:321-331.
[2] 刘一鸣,周尚波. 基于多特征融合的粒子滤波视频跟踪算法[J]. 计算机工程,2010,36(11):228-230.
[3] 翟海涛,吴健,陈建明,崔志明. 基于SIFT特征度量的Mean Shift目标跟踪算法[J]. 计算机应用与软件,2011,28(6):47-51。

相关文档
最新文档