目标跟踪算法的研究毕业论文
《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重要研究方向之一，其应用广泛，包括视频监控、人机交互、自动驾驶等领域。
目标跟踪算法的主要任务是在视频序列中，对特定目标进行定位和跟踪。
本文旨在全面综述目标跟踪算法的研究现状、基本原理、技术方法以及发展趋势。
二、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特征，在视频序列中寻找与该特征相似的区域，从而实现目标的定位和跟踪。
根据特征提取的方式，目标跟踪算法可以分为基于特征的方法、基于模型的方法和基于深度学习的方法。
1. 基于特征的方法：该方法主要通过提取目标的颜色、形状、纹理等特征，利用这些特征在视频序列中进行匹配和跟踪。
其优点是计算复杂度低，实时性好，但容易受到光照、遮挡等因素的影响。
2. 基于模型的方法：该方法通过建立目标的模型，如形状模型、外观模型等，在视频序列中进行模型的匹配和更新。
其优点是能够处理部分遮挡和姿态变化等问题，但模型的建立和更新较为复杂。
3. 基于深度学习的方法：近年来，深度学习在目标跟踪领域取得了显著的成果。
该方法主要通过训练深度神经网络来提取目标的特征，并利用这些特征进行跟踪。
其优点是能够处理复杂的背景和目标变化，但需要大量的训练数据和计算资源。
三、目标跟踪算法的技术方法根据不同的应用场景和需求，目标跟踪算法可以采用不同的技术方法。
常见的技术方法包括基于滤波的方法、基于相关性的方法和基于孪生网络的方法等。
1. 基于滤波的方法：该方法主要通过设计滤波器来对目标的运动进行预测和跟踪。
常见的滤波方法包括卡尔曼滤波、光流法等。
2. 基于相关性的方法：该方法通过计算目标与周围区域的相关性来实现跟踪。
常见的相关性方法包括基于均值漂移的算法、基于最大熵的算法等。
3. 基于孪生网络的方法：近年来，基于孪生网络的跟踪算法在准确性和实时性方面取得了显著的进步。
该方法通过训练孪生网络来提取目标和背景的特征，并利用这些特征进行跟踪。
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。
《微型无人机目标跟踪控制策略研究》
《微型无人机目标跟踪控制策略研究》一、引言随着科技的不断进步，微型无人机（也称为无人飞行器）的应用越来越广泛。
其在军用和民用领域的多任务执行能力已经成为众多研究者关注的焦点。
特别是在目标跟踪这一重要应用中，如何实现高效、精准的跟踪控制成为了研究的热点。
本文旨在探讨微型无人机目标跟踪控制策略的研究现状、方法及未来发展趋势。
二、目标跟踪的重要性与挑战目标跟踪是无人机应用中不可或缺的一环，它涉及到无人机的导航、定位、避障以及与目标的交互等关键技术。
在执行任务时，如何保持对目标的持续追踪并实现快速响应，对于提高无人机的执行效率和准确性具有重要意义。
然而，由于目标可能存在多种不同的特性（如动态变化、形状复杂、表面颜色变化等），加上外部环境的复杂多变（如风力影响、信号干扰等），给微型无人机的目标跟踪带来了巨大的挑战。
三、目标跟踪控制策略的研究现状针对上述挑战，目前已经有多项控制策略被提出并应用在微型无人机的目标跟踪中。
这些策略主要包括基于视觉的跟踪、基于激光雷达的跟踪以及基于多传感器融合的跟踪等。
1. 基于视觉的跟踪：通过搭载摄像头等视觉传感器，实现对目标的视觉识别和跟踪。
这种方法具有成本低、操作简便等优点，但受环境光线的变化和遮挡等因素影响较大。
2. 基于激光雷达的跟踪：激光雷达能够提供目标的精确位置信息，实现对目标的精准定位和跟踪。
但其价格较高，且易受大气环境影响。
3. 基于多传感器融合的跟踪：通过融合多种传感器的信息，实现对目标的全方位、多角度的跟踪。
这种方法能够有效地克服单一传感器的局限性，提高目标跟踪的准确性和稳定性。
四、新型控制策略的研究与探讨除了传统的控制策略外，还有一些新型的控制策略也在研究中，如基于深度学习的目标跟踪算法、基于强化学习的控制策略等。
这些新型策略能够更好地适应复杂多变的环境，提高目标跟踪的效率和准确性。
1. 基于深度学习的目标跟踪算法：通过训练深度学习模型，实现对目标的快速识别和准确跟踪。
目标检测及跟踪技术研究及应用
目标检测及跟踪技术研究及应用一、绪论目标检测及跟踪技术是计算机视觉中重要的研究领域，其应用涵盖各种领域，如视频监控、自动驾驶、智能手机相机、虚拟现实等。
本文将对目标检测及跟踪技术的研究现状及其应用进行综述。
二、目标检测技术目标检测技术是指在图像或视频中检测出感兴趣的目标。
常见的目标检测算法有：1. 基于颜色、形状和纹理特征的目标检测方法，如颜色过滤、形态学处理、边缘检测等；2. 基于人工神经网络（ANN）、深度神经网络（DNN）、支持向量机（SVM）等机器学习算法的目标检测方法，如YOLO、Faster R-CNN、SSD等；3. 基于特征点的目标检测方法，如SIFT、SURF、ORB等。
三、目标跟踪技术目标跟踪技术是指在视频序列中追踪目标的位置、大小和形状等属性。
常见的目标跟踪算法有：1. 基于滤波的目标跟踪方法，如卡尔曼滤波、粒子滤波等；2. 基于特征点的目标跟踪方法，如KLT、TLD、CSK等；3. 基于区域的目标跟踪方法，如MIL、LOT等；4. 基于深度学习的目标跟踪方法，如SiamFC、SiamRPN等。
四、技术应用1. 视频监控领域：目标检测及跟踪技术可以应用于视频监控系统中，用于检测和追踪行人、车辆等目标，实现智能识别和报警功能。
2. 自动驾驶领域：目标检测及跟踪技术可以应用于自动驾驶车辆中，实现对路面交通标志、行人、车辆等目标的识别和跟踪，实现车辆的自主导航和安全驾驶。
3. 智能手机相机领域：目标检测及跟踪技术可以应用于智能手机相机中，用于实现人脸识别、手势识别、拍摄稳定等功能，提高用户的摄影体验。
4. 虚拟现实领域：目标检测及跟踪技术可以应用于虚拟现实技术中，用于实现对用户手部和头部的追踪，提高交互体验。
五、结论目标检测及跟踪技术是计算机视觉中的重要研究领域，其应用既广泛又深入。
本文综述了目标检测及跟踪技术的研究现状及其应用情况，对相关领域的研究和发展具有重要的指导意义。
《遮挡和尺度变换场景下目标跟踪算法的研究与跟随系统的设计》范文
《遮挡和尺度变换场景下目标跟踪算法的研究与跟随系统的设计》篇一一、引言目标跟踪作为计算机视觉领域的一项重要技术，被广泛应用于智能监控、无人驾驶、人机交互等众多领域。
然而，在实际应用中，遮挡和尺度变换等复杂场景下的目标跟踪问题一直是研究的难点。
本文将针对遮挡和尺度变换场景下的目标跟踪算法进行研究，并设计一套有效的跟随系统。
二、遮挡和尺度变换下的目标跟踪算法研究1. 遮挡问题研究遮挡是目标跟踪过程中的常见问题，当目标被其他物体遮挡时，传统的跟踪算法往往会出现跟踪失败或跟踪漂移的现象。
为了解决这一问题，我们可以采用基于深度学习的目标跟踪算法，如Siamese网络、孪生网络等。
这些算法通过学习目标的外观特征和运动规律，能够在一定程度上应对部分遮挡和完全遮挡的情况。
2. 尺度变换问题研究尺度变换是另一个影响目标跟踪性能的重要因素。
当目标在运动过程中发生尺度变化时，传统的跟踪算法往往无法准确估计目标的实际大小和位置。
针对这一问题，我们可以结合目标检测技术，采用多尺度特征融合的方法来提高跟踪的鲁棒性。
具体而言，我们可以将不同尺度的特征图进行融合，以便更好地适应目标尺度的变化。
三、跟随系统的设计1. 系统架构设计本系统采用模块化设计思想，主要包括目标检测模块、特征提取模块、跟踪模块和用户交互模块。
其中，目标检测模块负责检测视频中的目标对象；特征提取模块负责提取目标的外观特征和运动特征；跟踪模块则根据提取的特征进行目标跟踪；用户交互模块则负责与用户进行交互，提供友好的操作界面。
2. 具体实现（1）目标检测模块：采用基于深度学习的目标检测算法，如Faster R-CNN、YOLO等，对视频中的目标进行检测。
（2）特征提取模块：提取目标的外观特征和运动特征。
外观特征可以通过深度学习网络进行提取，而运动特征则可以通过光流法或相关滤波器进行计算。
（3）跟踪模块：采用上述研究的遮挡和尺度变换下的目标跟踪算法，根据提取的特征进行目标跟踪。
基于生成式模型的目标跟踪方法综述
式方法和判别式方法对 比分析 ， 针对生成式算法中的两个最核心问题一 目标表示方法、 目标模型一 的 研 究现状 通过 分 为不 同的类别进 行 纵横 对 比综述 ，然 后分 类描 述 出了 ２ ０ ０ ８年 至 ２ ０ １ ４年 出现 的效果
比较好 的生成式算法， 最后对基于生成式模型 目 标跟踪的未来进行展望。 关 键词 ： 判别 式方 法 ； 生成 式 方法 ； 生成 式模 型 ； 目标 跟踪 ； 目标模 型 ； 目标 表 示方 法
・
微机软件 ・
基 于生成式模型 的 目标跟踪方法综述
朱文青 １ ， ２ ， 刘 艳 ， 卞 乐 一 ， 张子龙 １ ， ２
（ １ ． 河海大学物联 网工程学院， 常州 ２ １ ３ ０ ２ ２ ； ２ ． 常州市传感 网与环境感知重点实验室， 常州 ２ １ ３ ０ ２ ２ ） 摘
一
要： 目 标跟踪技术因其在视 频监控、 人机 交互 以及交通检测等实际应用 中有着广泛的应用，
直是计算机视觉领域研究的热点之一。传统的判别式算法通过分类器从背景 中找 出与 目 标最为相 似 的区域。为 了 取得更好 的跟踪效果 ， 近年来越来越 多的学者采用生成式算法跟踪 目标。 首先对生成
（ Ｊ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆｌ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｆＴ ｏ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｎ ｎ ｇ ， Ｈｏ ｈ ｍ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｓｈ ｇ ｏ ｕ ２ １ ３ ０ ２ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ｃ ｈ ＂
《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成为了研究热点。
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方法。
该方法首先提取目标对象的特征，然后在视频帧中搜索与该特征相似的区域。
常见的特征包括颜色、纹理、边缘等。
然而，这种方法对于复杂场景和动态背景的适应性较差。
2. 基于模型的方法基于模型的方法通过建立目标的模型来进行跟踪。
该方法首先从视频帧中提取目标对象，然后使用模型对目标进行描述和预测。
常见的模型包括模板匹配、支持向量机等。
这种方法对于模型的准确性和泛化能力要求较高。
3. 基于深度学习的方法基于深度学习的方法是近年来目标跟踪算法的研究热点。
该方法通过学习大量数据来提取目标的特征和模型，从而提高跟踪性能。
常见的深度学习方法包括卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。
深度学习方法对于复杂场景和动态背景的适应性较强，但需要大量的训练数据和计算资源。
四、主要挑战与解决方法1. 目标形变与遮挡目标形变和遮挡是目标跟踪中的主要挑战之一。
为了解决这一问题，研究者们提出了各种方法，如使用更复杂的模型来描述目标、引入遮挡检测机制等。
此外，基于深度学习的方法也可以通过学习目标的形态变化和遮挡情况来提高跟踪性能。
2. 背景干扰与噪声背景干扰和噪声会影响目标的准确跟踪。
为了解决这一问题，研究者们提出了使用更鲁棒的特征提取方法和背景抑制技术。
红外小目标检测与跟踪算法研究共3篇
红外小目标检测与跟踪算法研究共3篇红外小目标检测与跟踪算法研究1红外小目标检测与跟踪算法研究红外小目标检测和跟踪是指根据红外图像信息，识别出图像中的小目标，并跟踪其运动轨迹。
这一领域与军事、安防等方面有着重要的应用价值。
针对这一问题，目前已经涌现出了很多相关的研究成果。
红外小目标检测与跟踪技术的研究主要面临着两个关键难题：一是如何从复杂的背景中准确提取出目标；二是如何在目标运动轨迹复杂多变的情况下，实现对目标的快速、准确跟踪。
在红外小目标检测方面，常用的方法主要有基于像素的方法和基于特征的方法。
基于像素的方法是指利用像素的灰度信息进行目标提取，例如常用的背景差分法和帧间差分法。
这些方法简单易于实现，但是对目标和背景的分离要求较高，在存在强烈噪声和变化的情况下效果可能不佳。
相比之下，基于特征的方法则能更好地克服这些问题。
其中，既有基于几何形状特征的方法，如Hough变换、连通区域分析等；也有基于局部纹理、颜色特征的方法，如基于Gabor滤波器、小波变换等方法。
利用人工神经网络可以对进一步的信息抽取，从而提高检测性能。
这些方法对目标的提取效果较好，但是对搜索速度和目标方向变化较快的情况下稳定性还有待进一步提高。
针对红外小目标跟踪问题，目前常用的方法主要有基于模型预测的方法和基于特征匹配的方法。
基于模型预测的方法即通过先验知识，构建出目标的运动模型，再通过运动模型预测目标在下一帧中的位置，从而实现对目标的跟踪。
该方法具有较强的鲁棒性和准确性，但是需要较多的先验知识和手工定义。
基于特征匹配的方法则是利用图像中不同区域之间的共性特征，如颜色、纹理等信息，实现对目标的跟踪。
该方法容易实现，但对目标的选择、特征提取等方面存在较大的挑战。
除此之外，还有一些新兴的算法应用在红外小目标检测和跟踪中，如卷积神经网络（CNN）和深度学习等技术。
这些方法通过检测和跟踪的联合优化，实现了对目标的更加准确和稳定的跟踪。
在将红外小目标检测和跟踪技术广泛应用于实际工程中时，我们需要考虑实际应用中的问题，如复杂场景下的干扰、恶劣的天气条件等。
《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。
目标跟踪算法综述
目标跟踪算法综述大连理工大学卢湖川一、引言目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要问题，在运动分析、视频压缩、行为识别、视频监控、智能交通和机器人导航等很多研究方向上都有着广泛的应用。
目标跟踪的主要任务是给定目标物体在第一帧视频图像中的位置，通过外观模型和运动模型估计目标在接下来的视频图像中的状态。
如图1所示。
目标跟踪主要可以分为5部分，分别是运动模型、特征提取、外观模型、目标定位和模型更新。
运动模型可以依据上一帧目标的位置来预测在当前帧目标可能出现的区域，现在大部分算法采用的是粒子滤波或相关滤波的方法来建模目标运动。
随后，提取粒子图像块特征，利用外观模型来验证运动模型预测的区域是被跟踪目标的可能性，进行目标定位。
由于跟踪物体先验信息的缺乏，需要在跟踪过程中实时进行模型更新，使得跟踪器能够适应目标外观和环境的变化。
尽管在线目标跟踪的研究在过去几十年里有很大进展，但是由被跟踪目标外观及周围环境变化带来的困难使得设计一个鲁棒的在线跟踪算法仍然是一个富有挑战性的课题。
本文将对最近几年本领域相关算法进行综述。
二、目标跟踪研究现状1. 基于相关滤波的目标跟踪算法在相关滤波目标跟踪算法出现之前，大部分目标跟踪算法采用粒子滤波框架来进行目标跟踪，粒子数量往往成为限制算法速度的一个重要原因。
相关滤波提出了一种新颖的循环采样方法，并利用循环样本构建循环矩阵。
利用循环矩阵时域频域转换的特殊性质，将运算转换到频域内进行计算，大大加快的分类器的训练。
同时，在目标检测阶段，分类器可以同时得到所有循环样本得分组成的响应图像，根据最大值位置进行目标定位。
相关滤波用于目标跟踪最早是在MOSSE算法[1]中提出的。
发展至今，很多基于相关滤波的改进工作在目标跟踪领域已经取得很多可喜的成果。
1.1. 特征部分改进MOSSE[1] 算法及在此基础上引入循环矩阵快速计算的CSK[2]算法均采用简单灰度特征，这种特征很容易受到外界环境的干扰，导致跟踪不准确。
目标跟踪算法的研究毕业设计论文
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4)1.1课题研究背景和意义 (4)1.2国内外研究现状 (5)1.3本文的具体结构安排 (7)第二章运动目标检测 (8)2.1检测算法及概述 (8)2.1.1连续帧间差分法 (9)2.1.2背景去除法 (11)2.1.3光流法 (13)第三章运动目标跟踪方法 (16)3.1引言 (16)3.2运动目标跟踪方法 (16)3.2.1基于特征匹配的跟踪方法 (16)3.2.2基于区域匹配的跟踪方法 (17)3.2.3基于模型匹配的跟踪方法 (18)3.3运动目标搜索算法 (18)3.3.1绝对平衡搜索法 (18)3.4绝对平衡搜索法实验结果 (19)3.4.1归一化互相关搜索法 (21)3.5归一化互相关搜索法实验结果及分析 (22)第四章模板更新与轨迹预测 (26)4.1模板更新简述及策略 (26)4.2轨迹预测 (28)4.2.1线性预测 (29)4.2.2平方预测器 (30)I4.3实验结果及分析： (31)致谢 (36)参考文献 (37)毕业设计小结 (38)摘要图像序列目标跟踪是计算机视觉中的经典问题，它是指在一组图像序列中，根据所需目标模型，实时确定图像中目标所在位置的过程。
它最初吸引了军方的关注，逐渐被应用于电视制导炸弹、火控系统等军用备中。
序列图像运动目标跟踪是通过对传感器拍摄到的图像序列进行分析，计算出目标在每帧图像上的位置。
它是计算机视觉系统的核心，是一项融合了图像处理、模式识别、人工只能和自动控制等领域先进成果的高技术课题，在航天、监控、生物医学和机器人技术等多种领域都有广泛应用。
因此，非常有必要研究运动目标的跟踪。
本论文就图像的单目标跟踪问题，本文重点研究了帧间差分法和背景去除法等目标检测方法，研究了模板相关匹配跟踪算法主要是：最小均方误差函数(MES)，最小平均绝对差值函数(MAD)和最大匹配像素统计(MPC)的跟踪算法。
基于OpenCV的运动目标检测与跟踪算法仿真与分析毕业设计论文
摘要在当今社会，安全问题越来越受到人们的关注，而视频监控是保障人民群众生命财产安全的重要技术手段，同时也是目前计算机视觉与模式识别领域的研究热点之一。
视频监控历经了普通监控、网络监控到现在的智能监控三个发展阶段。
近几年来，智能监控在交通、银行、博物馆等安全性要求比较高的场所发挥了举足轻重的作用。
但由于其应用范围的广泛性、应用场景的多样性，就其技术而言仍未达到人们所期望的要求。
其算法实时性、稳定性情况还不甚理想，受雨雪等恶劣天气的影响也比较大，还需要进一步研究出更好的算法，因此它是一个十分有意义的课题。
本文设计了基于ｏｐｅｎｃｖ的运动目标检测与跟踪系统。
进行了大量的实验，并在实验中通过多次改进系统的结构和相关的算法，达到了提高系统实时性的目的。
该系统能够打开视频文件，并对视频文件中的运动物体进行实时有效检测与跟踪。
本文的主要工作包括：在运动目标检测阶段，本文介绍了目前常用的背景差法、帧间差分法、光流法，并通过实验对其进行了多次改进，最终采用了自适应背景更新算法、以及最经典的混合高斯背景建模算法进行运动检测。
在运动目标跟踪阶段，本文利用了颜色范围和面积大小这两个简单的特性来识别目标，在满足了识别要求的前提下，大大提高了识别的速度，再一次提升了系统的实时性；在目标跟踪阶段采用Ｍｅａｎｓｈｉｆｔ的改进算法Ｃａｍｓｈｉｆｔ，并根据实验结果对算法中的优缺点进行分析。
关键词：运动目标检测，运动目标跟踪，ＯｐｅｎＣＶ，高斯背景建模算法，Ｃａｍｓｈｉｆｔ算法。
AbstractToday,security problems are becoming increasingly subject to people’s attention.Video surveillance is the most important technical means to protect people’s lives and property.It is also the most popular problems in the computer vision and pattern recognition research fields. Video Surveillance has developed three stages as the common surveillance,the network surveillance and the intelligent surveillance.In recent years,the intelligent video surveillance has played great importance in the field of Traffic,Bank,Museum and so on which have a high safety requirements.But because of the extensive and diversity of its application,as for the technology,it has not reached the expected requirements of the people.On the other hand,the stability and real-time performance of the algorithms are not so satisfied;the result is still affected by the bad weather as rain and snow.So,better algorithm is needed.Therefore,it is one of the most valuable topics.This article is designed based on the opencv moving target detection and tracking system. Done a lot of experiments and experiments through several improvements in the structure and related algorithms,to improve the system of real-time purposes.The system is able to open video files,and video files in real-time moving object detection and tracking effectively.The main work includes:the moving target detection phase,the paper describes the current common background subtraction,inter-frame difference method,optical flow,and through experiments carried out many improvements,finally adopted adaptive background updating algorithm,and the most classic Gaussian mixture background modeling algorithm for motion detection.In moving target tracking phase,the scope of this paper,the color and size of the size of these two simple features to identify the target,to meet the identification requirements under the premise,greatly improve the recognition rate,once again enhance the system in real time;in Meanshift tracking stage using the improved algorithm Camshift,and the experimental results of the algorithm to analyze the advantages and disadvantages.Key words：Moving target detection,target tracking,OpenCV,Gaussian background modelingalgorithm,Camshift algorithm.目录１绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１．１课题研究的背景和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１．２国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１．３技术发展难点与趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１．４论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２编程工具介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４２．１ｏｐｅｎｃｖ２．４．３简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４２．２ｏｐｅｎｃｖ视频处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４２．２．１ＯｐｅｎＣＶ中处理图像Ｍａｔ类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５２．２．２ＯｐｅｎＣＶ中读取视频ＶｉｄｅｏＣａｐｔｕｒｅ类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６２．３ｏｐｅｎｃｖ编程环境配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６２．３．１配置Ｗｉｎｄｏｗｓ环境变量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６２．３．２在ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１０中建立ＭＦＣ对话框．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７２．３．３配置ＯｐｅｎＣＶ函数库．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７３运动目标检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９３．１概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９３．１．１帧间差分法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９３．１．２背景差法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９３．１．３光流法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０３．２自适应背景更新算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１３．２．１原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１３．２．２流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１３．２．３核心代码．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２３．２．４实验结果及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３３．３混合高斯背景建模算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５３．３．１原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５３．３．２流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６３．３．３核心代码．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７３．３．４实验结果及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１７４运动目标跟踪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１４．１概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１４．２均值漂移ＭｅａｎＳｈｉｆｔ算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２４．２．１原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２４．２．２流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３４．３Ｃａｍｓｈｉｆｔ算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３４．３．１原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３４．３．２流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２５４．３．３核心代码．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２５４．４实验结果及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２７５软件的设计与仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２９６全文总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３３翻译部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３５英文文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３５中文译文．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４５致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．错误！未定义书签。
《交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪算法研究》范文
《交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪算法研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展，交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪技术成为了研究热点。
该技术能够有效地对交通场景中的车辆和行人进行实时检测和跟踪，为自动驾驶、智能交通管理等领域提供重要支持。
本文旨在研究交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪算法，为相关领域的研究和应用提供参考。
二、研究背景与意义在复杂的交通场景中，车辆和行人的多目标检测与跟踪是智能交通系统的关键技术之一。
通过对车辆和行人的实时检测和跟踪，可以有效地提高道路交通安全、缓解交通拥堵、优化交通管理等方面的问题。
因此，研究交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪算法具有重要的理论价值和实际应用意义。
三、相关技术综述3.1 目标检测技术目标检测是计算机视觉领域的重要研究方向，主要包括基于传统计算机视觉方法和基于深度学习的方法。
传统方法主要依靠特征提取和分类器进行目标检测，而深度学习方法则通过神经网络自动学习目标的特征，实现更高的检测精度。
3.2 多目标跟踪技术多目标跟踪是指对多个目标进行实时跟踪的技术。
常用的多目标跟踪方法包括基于滤波的方法、基于聚类的方法和基于深度学习的方法等。
其中，基于深度学习的方法在复杂场景下的多目标跟踪中具有较好的性能。
四、车辆行人多目标检测与跟踪算法研究4.1 算法原理本文研究的车辆行人多目标检测与跟踪算法主要基于深度学习方法。
首先，通过卷积神经网络对交通场景中的车辆和行人进行特征提取和分类，实现目标的检测。
然后，利用多目标跟踪算法对检测到的目标进行实时跟踪，实现多目标的关联和轨迹预测。
4.2 算法实现在实现过程中，首先需要构建合适的卷积神经网络模型，对交通场景中的车辆和行人进行特征提取和分类。
其次，需要设计多目标跟踪算法，对检测到的目标进行实时跟踪和关联。
在实现过程中，需要考虑算法的实时性、准确性和鲁棒性等方面的问题。
4.3 实验结果与分析通过在公共数据集和实际交通场景中的实验，验证了本文研究的车辆行人多目标检测与跟踪算法的有效性和优越性。
模式识别与智能系统硕士毕业论文选题(100个)
模式识别与智能系统硕士毕业论文选题（100个）网络头像的识别与分类研究基于深度学习的前列腺癌超声图像辅助诊断技术研究基于多模型交互的关键设备剩余寿命预测目标驱动的移动机器人自主导航研究基于C3D-BiLSTM网络和代价敏感学习的阿尔兹海默症图像分类算法分布式延时工业系统软测量建模与应用基于显著性区域的无参考图像质量评价方法研究弱监督时序动作检测算法研究基于判别式分类器的视频目标跟踪算法研究基于情感特征解耦学习的表情识别方法研究非线性系统滤波粒子退化解决策略与方法研究视频超分辨率重建中的细节保持算法研究基于视频内容的动态摘要生成算法研究基于目标表示增强的相关滤波跟踪算法研究基于GNN的小样本分类算法研究基于非负矩阵分解的降维方法研究与应用基于编解码模型的视频文本描述算法研究基于GAN和GRU的时间序列预测和填补方法研究人与物交互行为识别方法研究混合交叉熵算法求解模糊分布式流水线复杂调度问题神经网络多任务连续学习中灾难性遗忘问题的研究基于深度学习的可回收垃圾视觉分拣系统基于人体姿态迁移的视频生成方法研究基于图卷积的图像文本描述算法研究基于深度度量学习的小样本图像分类方法研究多源域深度迁移学习方法研究基于线结构光的旋转物体动态三维测量方法第一视角行为识别算法研究核相关滤波与卷积神经网络相结合的目标跟踪算法的研究基于主动Lamb波的碳纤维复合材料疲劳损伤结构健康监测方法研究面向森林火情的无人机航迹规划算法研究基于U-net的光纤散斑图像复原研究管路系统的分数阶减振降噪研究及故障分析管路系统的分数阶减振降噪研究及故障分析基于SiamRPN网络的回归损失函数及视觉跟踪研究基于信号质量评估的日常血氧及心率检测研究基于YOLOv3的目标检测方法研究基于扫频听觉诱发电位的听力损失检测方法研究基于光度学分析的高精度结构光三维重建方法研究基于神经肌肉生理信息的吞咽与发音功能评估方法研究基于机器学习的医学影像模态转换及其临床应用基于智能鲁棒模式识别的临床可行的多自由度控制假肢方法研究基于深度学习的磁共振动态成像基于孪生网络的单目标跟踪算法研究复杂场景下基于YOLOv3的人脸检测研究基于学习人类策略的移动机器人控制方法研究基于多源神经信号融合的人体运动意图识别研究肝肿瘤超声引导穿刺机器人的系统设计与控制基于中层语义表征的视频行为分析识别方法研究基于视觉的机械臂智能抓取系统研究基于主动红外入侵探测器的室内人员计数方法研究基于深度学习的金刚石锯片裂纹检测方法研究基于迁移强化学习的跨区互联电网调度优化多品种单站点外骨骼人机生产线系统的建模与优化研究快速超像素图像分割算法及其应用研究基于点云数据的SLAM图优化研究基于机器视觉的碳纤维预浸料表面质量检测研究基于机器视觉的汽车路况感知技术研究纤维素基离子电驱动器与纳米发电机的设计及性能研究基于磁阻测量的硬质合金锯片检测方法研究网约车用户出行行为分析及需求预测——以海口市为例服务机器人远程过程调用框架设计与实现——以表情识别为例基于2D旋转激光的室内三维SLAM技术研究基于网络表示学习的异常用户检测方法研究基于深度神经网络的高光谱波段选择方法研究基于SSD的小目标检测算法研究基于注意力机制的生成式对抗网络的图像增强和补全算法研究机载综合导航系统建模及其实现基于生成式对抗网络的图像识别研究基于移动端的艺术品智能识别地下隧道电缆环境下的少样本目标检测算法研究基于xPC实时平台的HIL架构设计关键技术研究与实现PROFIBUS现场总线通信性能仿真研究常规岛仪表系统可靠性建模分析AST电磁阀失电特性研究与可靠性分析规模化风电机组调频性能关键技术研究及应用核电常规岛给水系统可靠性分析及故障诊断基于自由基光谱的预混火焰温度检测研究前臂静脉特征的提取与匹配方法研究基于深度信息的室内场景分割算法研究基于语义分割的图像篡改盲取证技术研究永磁同步电机转速环控制策略研究基于深度学习的极光局部结构识别与定位基于双目视觉的道路场景语义分割技术研究基于强化学习的足式机器人控制方法研究考虑动态干扰和间歇运动的运动目标检测方法研究基于LoRa物联网组网方法研究与系统实现面向康复的运动想象脑电分析及结合VR训练研究基于组合模型的燃煤电站电煤库存短期预测方法研究基于可分离信号的Wiener模型辨识方法研究基于案例推理的时间限制进食治疗肥胖方法研究面向旅游领域的实体预测方法研究基于改进RPN的深度学习目标检测方法研究基于物联网技术的图像火焰检测系统设计基于姿态分析和局部特征的人脸识别系统研究基于卷积神经网络的飞机蒙皮紧固件腐蚀损伤检测研究贝叶斯网络分类器的参数学习算法研究与实现基于稀疏表示的超分辨率重建关键技术研究基于DSmT的多粒度信息融合方法及其应用研究基于先验约束的超分辨率图像复原方法研究。
基于卡尔曼滤波的目标跟踪
卡尔曼滤波的基本概念
卡尔曼滤波是一种线性二次估算算法，通过建立 系统模型，对系统状态进行最优估计。
卡尔曼滤波器能够从一系列的不完全的和含有噪 声的测量中，估计动态系统的状态。
卡尔曼滤波器被广泛应用于目标跟踪、导航、控 制系统等领域。
卡尔曼滤波的数学模型
预测模型用于根据系统的前一时刻状态，预测当前时刻 的状态。
初始化
根据目标的初始位置、速度、加速度等参数 ，对卡尔曼滤波器的状态估计进行初始化。
更新
根据观测数据和运动模型，使用卡尔曼滤波 算法更新状态估计，同时更新跟踪参数，如 更新目标的速度、加速度等。
05
CATALOGUE
实验结果与分析
实验数据与环境设置
数据集
本实验采用了真实场景下的数据集，包含目标物 体的位置、速度、加速度等观测信息。
建立观测模型
观测模型描述了目标状态与观 测数据之间的关系，如光学观 测、雷达观测等。
判断是否跟踪成功
根据状态估计结果，判断目标 是否被成功跟踪。
目标检测与特征提取
目标检测
通过图像处理技术，检测出目标的位置 和形状。
VS
特征提取
从目标图像中提取出用于识别和区分目标 的特征，如颜色、形状、纹理等。
跟踪参数的初始化与更新
卡尔曼滤波算法
总结词
卡尔曼滤波算法是一种经典的线性系统预测和估计方法，具有高精度、低计算量和实时性好的优点。
详细描述
卡尔曼滤波算法通过建立线性系统模型，利用系统的输入和输出数据，结合先验知识进行预测和估计 ，得到目标的最优估计值。该算法适用于对目标位置、速度和加速度等参数的精确跟踪，常应用于航 天、军事和导航等领域。
卡尔曼滤波的数学模型可以用状态空间方程来表示。
基于计算机视觉的运动目标跟踪算法研究的开题报告
基于计算机视觉的运动目标跟踪算法研究的开题报告一、选题背景和意义随着计算机视觉领域的发展，运动目标跟踪技术已经成为计算机视觉领域中的重要研究方向之一。
运动目标跟踪技术主要应用于视频监控、交通监管、智能机器人、无人车辆等领域，可以实现实时、准确地跟踪目标物体，对于实现自动化监控、智能化控制等方面起着重要的作用。
近年来，深度学习的发展在目标检测和目标跟踪领域取得了重大进展，各种深度学习算法被应用于运动目标跟踪领域。
其中，基于卷积神经网络的目标跟踪算法可以实现快速、准确的目标跟踪，因此受到了广泛的关注和研究。
本研究将探讨基于计算机视觉的运动目标跟踪算法，结合深度学习算法研究该领域的新算法，为实现更快速、更准确的目标跟踪提供一定的理论支持和技术保障。
二、研究内容和方法本研究主要研究内容包括：1. 运动目标跟踪的基础知识：主要包括运动目标跟踪的定义、目标跟踪的基本流程、常用跟踪评价指标等。
2. 基于深度学习的目标跟踪算法研究：使用深度卷积神经网络提取特征，进而实现目标的跟踪和定位，包括搭建网络模型和训练网络模型等。
3. 相关技术的研究：主要包括目标检测、图像分割、运动模型等相关技术。
本研究采用文献综述法、模型实现与算法测试法等多种研究方法，对目标跟踪算法进行研究分析，并运用计算机视觉和深度学习领域中的相关知识进行算法实现和测试。
三、预期结果与意义本研究预期结果包括：1. 搭建基于深度学习的运动目标跟踪算法，提高目标跟踪的准确度和速度。
2. 实现几个比较好的运动目标跟踪算法，并对比其效果和特点。
3. 揭示运动目标跟踪领域中的研究热点和难点问题，为后续研究提供参考和启示。
本研究成果可应用于视频监控、交通管理、智能机器人、自动驾驶等领域，为实现智慧城市、智能化交通等方面提供理论基础和技术支持。
同时，也可以为计算机视觉和深度学习领域中的研究提供新思路和新方法。
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。
STAPLE目标跟踪算法（2020）
STAPLE目标跟踪算法（2020）基于Deep Learning的跟踪算法总结（三）本文是博主对最近看的相关跟踪算法的总结，其中的算法有一些不是基于深度学习的。
另外本文只是对各篇论文的核心亮点简单描述，同时加上博主自己的一些看法。
本文仅作为学习笔记，供学习交流，如果有什么错误或疑问，欢迎留言。
知乎：王弗兰克一、压缩跟踪（compressive tracking）简称CT，发表于ECCV2012，升级版发表于PAMI2014，简称FCT。
本文的核心在于使用压缩感知的方法来进行特征表示，实现了降维，同时得到的低维信号可以保持高维信号的特性。
二、ECO（ Efficient Convolution Operators for Tracking）本文主要解决三个问题：1、模型大小（使用了CNN提取特征的跟踪算法，参数过多，导致速度慢；又由于训练数据少，容易过拟合）；2、训练集大小（这里所指的训练集是指保存了每一帧的跟踪结果的训练集，所以随着跟踪的进行，训练集越来越大，一般的解决方案是保存比较新的样本，丢弃老的样本，这样一来，模型还是容易过拟合。
因为当目标被遮挡或者丢失的时候，比较新的这些样本本身就是错的，那么模型很容易有model drift，就是被背景或者错误的目标污染，导致跟踪结果出错。
）；3、模型更新（显然，模型如果每帧都更新，速度肯定比间歇更新要慢）。
本文的核心是Factorized Convolution Operator（因式分解的卷积操作）。
其作用主要是为了降维。
另外，通过改变训练样本的分来，减少了数据的冗余。
更新规则是目前比较通用的，每隔几帧更新一次，这样可以避免模型漂移。
因式分解卷积以及算法的流程请参见：三、TCNN（Modeling and Propagating CNNs in a Tree Structure for Visual Tracking）这篇其实刚刚是上一篇文章的精炼，这里稍微提一下。
无线传感器网络目标跟踪算法的研究中期报告
无线传感器网络目标跟踪算法的研究中期报告一、选题背景及意义随着物联网技术的快速发展和无线传感器网络的普及，无线传感器网络目标跟踪成为了一个热门研究领域。
无线传感器网络目标跟踪算法不仅可以应用于智能家居、智能城市等领域，还可以应用于军事、安防等领域，具有广泛的应用前景。
目前，无线传感器网络目标跟踪算法已经成为无线传感器网络中的研究热点，已有许多学者对其进行了深入的研究。
本次研究旨在对目前已有的无线传感器网络目标跟踪算法进行深入探究和研究，提出新的优化算法，为无线传感器网络目标跟踪算法的发展做出贡献。
二、研究内容和目标本次研究的主要内容为：1.收集已有的无线传感器网络目标跟踪算法相关研究论文和资料，进行深入分析和比较;2.针对已有算法中存在的缺陷和不足之处，提出针对性的优化方案;3.设计、实现和测试新的无线传感器网络目标跟踪算法，对其进行性能测试和分析;4.对已有算法和新算法进行对比分析，得出结论并提出改进措施。
三、进度计划1.现有无线传感器网络目标跟踪算法的收集和分析（已完成）已经收集了大量的无线传感器网络目标跟踪算法相关的研究论文和资料，对现有算法进行了深入的分析和比较。
2.优化现有算法方案的设计和实现（进行中）对现有算法中存在的缺陷和不足之处，提出了针对性的优化方案，正在进行方案的设计和实现。
3.新算法的设计和实现（待进行）针对无线传感器网络目标跟踪算法的研究，提出了新的算法，并进行设计和实现。
4.算法的测试与分析（待进行）对现有算法和新算法进行性能测试和分析，并对其进行对比分析，得出结论并提出改进措施。
四、存在的问题及解决方案问题：算法设计难度较大，实现和测试周期较长。
方案：分步骤进行研究，在研究的不同阶段进行重点把握，优化设计方案，提高效率。
问题：研究领域广泛，对不同领域的无线传感器网络目标跟踪算法都要进行研究。
方案：着重进行领域的分类研究，提高研究效率。
问题：现有算法繁多，如何进行筛选。
目标跟踪的研究背景意义方法及现状
目标跟踪的研究背景意义方法及现状目标跟踪的研究背景意义方法及现状1目标跟踪的研究背景及意义 (1)1.1电视监控 (2)1.2视频压缩编码 (2)1.3智能交通系统 (2)1.4人机交互 (3)2研究现状及研究面临的问题 (3)2.1研究现状 (3)2.2研究面临的难题 (4)3目标跟踪的主要方法 (4)3.1基于检测的方法 (5)3.2基于识别的方法 (5)1目标跟踪的研究背景及意义感觉是人类与外界联系的窗口和交流的桥梁，它的主要任务是识别周边物体，判断与这些物体之间的联系，使人类的思维与周围世界建立某种对应的关系。
而视觉系统是人类感觉的最主要来源，是获取外界信息的最主要途径，它是一种高清晰度的媒介，为人类提供着丰富的外界资源信息。
据统计，大约有80%的外界信息是通过眼睛被人接收的。
然而，由于人类的精力毕竟是有限的，人类的视野也是有限的，所以人类的视觉在各种领域的应用都受到很大限制甚至是低效的。
因而，随着数字计算机技术的飞速发展，让计算机能够处理视觉信息、完善人类视觉上的诸多短板就成了一项非常诱人的研究课题，也因此推动了计算机视觉这一学科的产生和发展。
计算机视觉是融合了图像处理、计算机图形学、模式识别、人工智能、人工神经网络、计算机、心理学、物理学和数学等领域的一门交叉性很强的学科。
计算机视觉研究的目的是使计算机感知环境中的物体的几何信息，包括它的形状、位置、姿态、运动等，并对其进行描述、存储、识别与理解，因此成为当今最热门的课题之一。
运动目标跟踪属于视频分析的内容，而视频分析则融合了计算机视觉研究领域的中层和高层处理阶段，即对图像序列进行处理，从而研究运动目标的规律，或者为系统的决策报警提供语义和非语义的信息支持，包括运动检测、目标分类、目标跟踪、行为理解、事件检测等。
视频目标跟踪方法的研究和应用作为计算机视觉领域的一个重要分支，正日益广泛地应用到科学技术、国防建设、航空航天、医药卫生以及国民经济的各个领域，因而研究目标跟踪技术有着重大的实用价值和广阔发展前景。
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目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4)1.1课题研究背景和意义 (4)1.2国外研究现状 (5)1.3本文的具体结构安排 (7)第二章运动目标检测 (8)2.1检测算法及概述 (8)2.1.1连续帧间差分法 (9)2.1.2背景去除法 (11)2.1.3光流法 (13)第三章运动目标跟踪方法 (16)3.1引言 (16)3.2运动目标跟踪方法 (16)3.2.1基于特征匹配的跟踪方法 (16)3.2.2基于区域匹配的跟踪方法 (17)3.2.3基于模型匹配的跟踪方法 (18)3.3运动目标搜索算法 (18)3.3.1绝对平衡搜索法 (18)3.4绝对平衡搜索法实验结果 (19)3.4.1归一化互相关搜索法 (21)3.5归一化互相关搜索法实验结果及分析 (22)第四章模板更新与轨迹预测 (26)4.1模板更新简述及策略 (26)4.2轨迹预测 (28)4.2.1线性预测 (29)4.2.2平方预测器 (30)4.3实验结果及分析： (31)致 (36)参考文献 (37)毕业设计小结 (38)摘要图像序列目标跟踪是计算机视觉中的经典问题，它是指在一组图像序列中，根据所需目标模型，实时确定图像中目标所在位置的过程。
它最初吸引了军方的关注，逐渐被应用于电视制导炸弹、火控系统等军用备中。
序列图像运动目标跟踪是通过对传感器拍摄到的图像序列进行分析，计算出目标在每帧图像上的位置。
它是计算机视觉系统的核心，是一项融合了图像处理、模式识别、人工只能和自动控制等领域先进成果的高技术课题，在航天、监控、生物医学和机器人技术等多种领域都有广泛应用。
因此，非常有必要研究运动目标的跟踪。
本论文就图像的单目标跟踪问题，本文重点研究了帧间差分法和背景去除法等目标检测方法，研究了模板相关匹配跟踪算法主要是：最小均方误差函数(MES)，最小平均绝对差值函数(MAD)和最大匹配像素统计(MPC)的跟踪算法。
在跟踪过程中，由于跟踪设备与目标的相对运动, 视野中的目标可能出现大小、形状、姿态等变化, 加上外界环境中的各种干扰, 所要跟踪的目标和目标所在的场景都发生了变化, 有可能丢失跟踪目标。
为了保证跟踪的稳定性和正确性, 需要对模板图像进行自适应更新。
由于目标运动有一定得规律，可以采取轨迹预测以提高跟踪精度，本文采用了线性预测法。
对比分析了相关匹配算法的跟踪精度和跟踪速度；对比不采用模板更新和模板跟新的跟踪进度和差别，实验表明，跟踪算法加上轨迹预测及模板跟新在很大程度上提高了跟踪帧数，提高了跟踪精度，具有一定的抗噪声性能。
关键词：目标跟踪，目标检测，轨迹预测，模板更新ABSTRACTTarget tracking, image sequence is a classic computer vision problems, it is defined as a set of image sequences, in accordance with requirements of the target model, real-time images to determine the location of the target process. It initially attracted the concern of the military has gradually been applied to television-guided bombs, fire control systems for military preparation. Moving target tracking sensor is taken through the image sequence analysis, to calculate the target image in each frame position. It is the core of computer vision system is a combination of image processing, pattern recognition, artificial only and the results of automatic control in areas such as advanced high-tech issues in the aerospace, control, biomedical and robotics fields, etc. There are widely used. Thus, it is necessary to study the tracking of moving targets.In this paper, the image of the single-target tracking problem, research the target detection method is mainly based on inter-frame difference and background removal method to detect the target in preparation for target tracking. Template matching tracking algorithm is: the smallest mean square error function (MES), the smallest mean absolute difference function (MAD) and the maximum matching pixelstatistics (MPC) of the tracking algorithm. In the tracking process, due to the relative camera movement with the goal, the goal of vision may occur in size, shape, gesture, such as changes in the external environment combined with the various kinds of interference, as well as over time, to track where the goals and objectives scene changes have taken place, it is possible to track the target is lost. In order to ensure the stability and tracking accuracy, the need for adaptive template image update. Since the goal of movement must be the law of the forecast track could take to improve the tracking precision, this article uses the square of the linear prediction method and prediction method.Analysis of the relevant matching algorithm to track the tracking accuracy and speed; contrast do not use templates and template updates with the new tracking the progress and differences in the experiment proved that the tracking algorithm with trajectory prediction and templates to a large extent with the new frame to improve tracking,Improved tracking accuracy, which has strong anti-noise performance.Key words: Target tracking ，Target Detection ，Trajectory Prediction，Template Update第一章绪论本章首先讨论了目标跟踪的研究背景和意义；介绍了目标跟踪在国外的研究现状；接着讨论了目标跟踪研究中面临的困难和待解决的问题；最后介绍了本文的主要工作和总体结构。
1.1课题研究背景和意义运动目标跟踪在军事、智能监控、人机界面、虚拟现实、运动分析等许多领域有着广泛的应用前景，在科学和工程中有着重要的研究价值，吸引了国外越来越多研究者的兴趣。
图像序列中的运动目标跟踪，就是在各帧图像中检测出各个独立运动的目标，或是用户感兴趣的运动区域（如人体、车辆等），并且提取目标的位置信息，得到各个目标的运动轨迹。
其实质是通过对传感器获取的图像序列进行分析，得到目标在每帧图像中的位置、速度及加速度等特征参数。
图1-1目标跟踪原理图国外学者对目标跟踪算法进行了大量深入的研究，取得了令人瞩目的研究成果。
但是，现有的目标跟踪算法大多受限于特定的应用背景，跟踪算法还有待于进一步研究和深化，研究一种具有鲁棒性和实时性、适用性强的目标跟踪方法依然面临着巨大挑战。
目前，运动目标跟踪算法的主要难点有：复杂背景下的运动目标提取、目标之间的相互遮挡以及目标与背景之间的遮挡、阴影处理、多摄像机的数据融合等。
尤其是遮挡和阴影问题，它们普遍存在于现实环境中，严重影响跟踪算法的可靠性和适用性。
本文重点研究了序列图像的几种常用跟踪方法。
1.2国外研究现状目标跟踪就是通过对摄像机获得的图像序列进行分析，计算出目标在每帧图像上的二维位置坐标，并根据不同的特征值，将图像序列中不同帧之间同一运动目标关联起来，得到各个运动目标完整的运动轨迹，即在连续的图像序列中建立运动目标的对应关系。
目前，国外学者提出了许多不同的跟踪算法和跟踪系统，可以按照不同的划分依据对跟踪算法进行不同的分类：就跟踪对象而言，可以分为车辆跟踪、人体跟踪或人体部分跟踪（如跟踪手、脸、头和脚等身体部分）等；就跟踪目标个数而言，可以分为单目标跟踪和多目标跟踪；就跟踪视角而言，可以分为单摄像机的单一视角、多摄像机的多视角和全方位视角；还可以通过摄像机类型（红外摄像机、可见光摄像机）、摄像机状态（运动、固定）、跟踪空间（二维、三维）和跟踪环境（室、室外）等方面来进行分类。