基于视频的目标跟踪
基于视频的目标跟踪
点 否则不是 目标物的特 征点 。 ’ ２ ． ２ 特 征 点 的 跟 踪 特征点跟踪是根据第 ｉ 帧中得 到的模 板在第 ｉ ＋ １ 帧得到匹配最佳
的 目标区域。 影 响跟踪效果好坏 的四个 因素为 ： 模板 ， 候选 目标 ， 相似 度的衡量 。本文 的跟踪 方法模 板都是需要更新的 ， 即第 ｉ 帧中的模板 在第 １ 帧中找到最佳匹配的 目标区域后 ．在第 ｉ ＋ ２ 帧以ｉ ＋ ｌ 帧中找 到最佳匹配的 目标区域作 为新 的模板 ， 以此类推 。 （ １ ） 模板表示。跟踪方法模板的表示 为特征 点为中心的矩形框 内 的像素值 。 由于 目标帧间运 动小 ， 可以为下一帧的搜索指定一个范 围。 模板匹配 的模板以块 （ Ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ） 为存储结构的匹配过程就是基于块匹配 。 块 匹配跟踪 的思 想是将视频 图像中的每一 帧图像 分成多个相 互不重 叠 的子 块 （ Ｍ Ｎ ） ． 并 假设块 内所有像 素点的位移矢 量完全是相 同的 ， 把分 出来 的每个子块当作实际运动的 目标物体 对于 当前帧 中的每一 个 子块 ． 在前一帧 或后一 帧某 一设定 的搜索 范围（ Ｋ ） 内． 根 据给定 一 ／ Ｎ， ｉ ＝ｌ， ２， ３， Ｌ 一１， Ｌ 的匹配准则 ， 找到与 当前帧当前块块相似度最高 的子块 ， 即为匹配块 。 由上一帧或者下一帧得到的匹配块 ． 和当前块 的相 对的位置可以得到 这两帧 的物体运动位移 ．所得到的运动位移作 为当前块运动矢量 ． 用 Ｄ来表示 。 则重心的列 ｙ ＝ ｉ 。 。 设 可能当前 帧中 的运 动位移 的最大矢量 为 Ｄ （ ｄ ｘ 。 ｄ ｒ ） ． 则 下一 帧 １ ． ２ 目标区域的重心轨迹分析 Ｍ ＋ ２ ｄ ｘ ） ＊ （ Ｎ ＋ ２ ｄ ｙ ） 表示。 当前匹配 得到 目标物重心以后 ， 进行 目 标 物重心 的跟踪 ， 跟 踪的思想 ： 得到 的块 的搜索窗 口的相应 的大小可用（ 重心后 。 保存重心的行和列 ， 第 二帧在上一帧 中的重心 附近进行搜索 ， 块与搜索 窗口间的关系可用下图表示 ： 搜索 的范 围本文设定为行数块数为 ４ 块列数 的块数 为 ８ 块． 如果搜索 到有 目标物 的重 心 ． 就认为两帧 为同一 目标物 ． 更新重心 的列 和行坐 标， 搜索下一帧 。 本文搜 索的帧数设定为 １ Ｏ 帧。 根据每十 帧 目 标物重 心的跟踪轨迹 ， 分析 目标物的速度。由于车辆速度较 快 ， 行人速度较 慢。 但 阈值 的选 取有困难 。 所 以 目标物 的速度 在本文 中是 十帧的位移 矢量和 ． 这样做是为了放大速度之间的差距 。
基于深度学习的视频目标检测与跟踪算法研究
基于深度学习的视频目标检测与跟踪算法研究一、引言随着计算机视觉技术的飞速发展，视频目标检测与跟踪在许多领域中发挥着重要作用，如智能监控、自动驾驶、虚拟现实等。
基于深度学习的视频目标检测与跟踪算法，通过深度神经网络的训练与优化，能够在复杂场景中准确地检测出目标物体并进行实时跟踪，具有很高的实用价值。
本文将针对基于深度学习的视频目标检测与跟踪算法进行研究。
二、视频目标检测1.传统方法的不足在传统的视频目标检测算法中，主要采用的是基于特征工程的方法，需要人工提取出适合目标检测的特征并设计相应的分类器。
然而，这种方法存在着特征提取难、特征选择不准确等问题，限制了检测算法的性能。
在大量数据训练的情况下，特征工程的成本也很高。
2.基于深度学习的视频目标检测算法深度学习在计算机视觉领域中的应用逐渐兴起，特别是卷积神经网络（CNN）的兴起使得目标检测算法得到了极大的改善。
基于深度学习的视频目标检测算法主要通过训练一个深度神经网络，使其能够自动学习出目标物体的特征表示，并通过后续的分类器对目标进行识别与定位。
首先，深度神经网络通常包含多个卷积层和池化层，用于提取图像中不同层次的特征。
然后，通过全连接层将提取到的特征与标签进行匹配，训练网络模型。
最后，通过对新的图像样本进行前向传播，得到目标物体的识别和定位结果。
基于深度学习的视频目标检测算法相较于传统方法具有很多优势。
首先，深度神经网络能够自动学习出适用于目标检测的特征表达，避免了人工特征工程的复杂性。
其次，通过大规模数据的训练，深度学习模型能够提高目标检测的准确性和泛化能力。
此外，深度学习算法还能够处理大规模数据集，使得算法具备更好的实时性。
三、视频目标跟踪1.传统方法的不足传统的视频目标跟踪算法通常基于目标的运动模型或者外观模型，但是它们在面对复杂场景时往往表现不佳。
这是因为传统方法无法有效地应对目标形变、光照变化、遮挡等问题，且对复杂背景下的目标无法准确跟踪。
基于视频序列的目标检测与跟踪的开题报告
基于视频序列的目标检测与跟踪的开题报告一、研究背景随着计算机视觉技术的不断发展和深度学习算法的普及，目标检测和跟踪成为了计算机视觉领域的重要研究方向。
目标检测是指在图像或视频序列中，自动检测出图像或视频中的所有目标，并对其进行定位和分类。
目标跟踪是指在视频序列中，对一个或多个目标进行跟踪，以实现目标的轨迹跟踪。
目标检测和跟踪的应用广泛，包括智能交通领域中的车辆和行人监测、智能安防领域中的人脸识别和行为分析、无人机领域中的目标跟随等。
在实际应用中，视频序列中存在很多干扰因素，例如光照变化、目标尺度变化、目标遮挡等等，这些因素都会对目标检测和跟踪的结果产生影响。
因此，如何提高目标检测和跟踪的鲁棒性和准确性是一个重要的研究课题。
二、研究内容本文拟研究基于视频序列的目标检测与跟踪方法，具体研究内容如下：1. 探究目标检测和跟踪的常用算法，包括传统算法和深度学习算法，并选择其中几种具有代表性的算法进行深入研究和分析。
2. 针对视频序列中存在的干扰因素，研究如何提高目标检测和跟踪的鲁棒性和准确性，包括对目标尺度的自适应调整、对目标的遮挡和漏检的处理等。
3. 设计和实现一个基于视频序列的目标检测和跟踪系统，通过实验对系统进行验证和评价，包括系统的检测和跟踪准确率、系统的实时性和鲁棒性等。
三、研究意义本文的研究意义在于：1. 提供一种基于视频序列的目标检测和跟踪方法，拓展了计算机视觉领域中的研究方向。
2. 提高目标检测和跟踪系统的鲁棒性和准确性，为实际应用提供更为精准和可靠的技术支持。
3. 为其他相关研究提供参考和借鉴，推动计算机视觉技术的发展和应用。
四、研究方法本文主要采用文献调研、算法分析、系统设计和验证实验等方法进行研究。
具体步骤如下：1. 进行文献调研，了解目标检测和跟踪的研究现状和发展趋势，收集和整理相关论文和资料。
2. 对比并分析目标检测和跟踪的常用算法，筛选出具有代表性和优劣比较明显的算法进行深入研究。
智能交通系统中基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法综述
智能交通系统中基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法综述一、概述随着科技的快速发展和城市化进程的推进，智能交通系统（ITS）已经成为现代交通领域的重要研究方向。
基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法是智能交通系统的重要组成部分，对于提高道路安全、优化交通流量、实现智能交通管理具有重要意义。
基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法主要利用计算机视觉和图像处理技术，对视频序列中的车辆进行自动检测、跟踪和识别。
这种方法可以实时获取道路交通信息，为交通管理和规划提供数据支持。
同时，通过车辆检测与跟踪，还可以实现车辆行为分析、交通事件检测等功能，为智能交通系统的进一步发展提供有力支持。
近年来，随着深度学习、机器学习等人工智能技术的快速发展，基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法也取得了显著的进步。
通过构建深度学习模型，可以实现对车辆目标的准确、快速检测，同时利用多目标跟踪算法，实现对多辆车辆的连续跟踪。
这些技术的发展为智能交通系统的车辆检测与跟踪提供了新的解决方案，也为未来的智能交通发展奠定了坚实的基础。
基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法仍然面临一些挑战，如复杂交通场景下的车辆遮挡、光照变化、动态背景干扰等问题。
未来研究需要不断探索新的算法和技术，提高车辆检测与跟踪的准确性和鲁棒性，以适应智能交通系统的发展需求。
本文将对基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法进行综述，介绍其基本原理、发展历程、现状以及未来的发展趋势。
通过总结现有方法的优点和不足，为未来的研究提供参考和借鉴。
同时，本文还将探讨当前面临的挑战和未来的研究方向，为智能交通系统的进一步发展提供有益的探索和启示。
1. 智能交通系统概述智能交通系统（Intelligent Traffic Systems，ITS）是信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术以及计算机技术的综合应用，旨在构建一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输和管理系统。
基于深度学习的视频目标识别与跟踪
基于深度学习的视频目标识别与跟踪视频目标识别与跟踪是一项基于深度学习的前沿技术，它的应用广泛，包括视频监控、自动驾驶、人机交互等领域。
本文将详细介绍基于深度学习的视频目标识别与跟踪的原理、方法及其在各个领域的应用。
首先，我们先来了解一下视频目标识别与跟踪的概念。
视频目标识别是指在视频中自动识别和定位特定目标的过程，而目标跟踪则是在视频序列中，在帧与帧之间追踪目标的过程。
这两个任务通常是相互关联的，目标跟踪需要先进行目标识别，然后才能进行跟踪。
目前，深度学习在视频目标识别与跟踪任务中取得了巨大的突破。
深度学习通过使用多层神经网络，可以从原始数据中自动学习高层次的特征表示，从而提高目标识别与跟踪的准确性和鲁棒性。
下面我们将重点介绍基于深度学习的视频目标识别与跟踪的方法和技术。
对于视频目标识别任务，常用的深度学习方法包括卷积神经网络（Convolutional Neural Network，简称CNN）和循环神经网络（Recurrent Neural Network，简称RNN）。
CNN可以提取图像的空间特征，通过多次卷积和池化操作可以提取出目标的形状、纹理等特征；RNN则可以利用其记忆性，对时间序列数据进行建模，从而克服目标在不同帧之间的变化。
当前，许多先进的视频目标识别模型如YOLO、Faster R-CNN、SSD等都基于深度学习框架构建，这些模型在目标识别精度和速度上有着较大的改进。
对于视频目标跟踪任务，常用的深度学习方法包括基于卷积神经网络的目标跟踪器和基于循环神经网络的目标跟踪器。
基于卷积神经网络的目标跟踪器通过在两个帧之间匹配特征来实现目标的跟踪，例如Siamese网络、DaSiamRPN等；基于循环神经网络的目标跟踪器则通过对目标在时间序列上进行建模，从而进行目标跟踪，例如LSTM-based目标跟踪器。
这些跟踪器通过不断学习和更新模型，能够在复杂的背景和目标变化的情况下实现准确的跟踪。
视频目标追踪算法及应用场景解析
视频目标追踪算法及应用场景解析在当今数字时代，无人机、监控系统、自动驾驶等技术的迅猛发展，使得视频目标追踪成为一个备受关注的话题。
视频目标追踪算法具有广泛的应用场景，可以用于运动分析、智能监控、人机交互等方面。
本文将对视频目标追踪算法及其应用场景进行深入解析。
视频目标追踪是指从连续的视频序列中，准确地跟踪特定目标并提取其运动信息的一项技术。
其主要目标是在视频中对感兴趣的目标进行连续、准确、鲁棒的跟踪。
视频目标追踪具有许多不同的算法，下面将介绍其中几种主要的算法。
首先是基于颜色特征的视频目标追踪算法。
这种算法通过分析目标的颜色信息，将目标与周围背景进行区分，从而实现目标的追踪。
该算法比较简单，但对于光照变化、目标形状变化等情况不太鲁棒。
其次是基于特征点的视频目标追踪算法。
这种算法通过提取目标图像中的特征点，并跟踪这些特征点的位置变化来实现目标追踪。
该算法对于目标形状变化、旋转、尺度变化等情况有较好的适应性，但对于光照变化和目标遮挡等情况仍然比较敏感。
另一种常见的算法是基于深度学习的视频目标追踪算法。
深度学习通过构建深度神经网络模型，能够自动学习图像和视频中的特征表示。
通过将大量标注的视频数据输入深度神经网络，网络可以学习目标的外观、形状、运动等特征，从而实现目标的准确追踪。
相比传统算法，基于深度学习的视频目标追踪算法具有更高的准确性和鲁棒性。
视频目标追踪算法具有广泛的应用场景。
其中之一是运动分析。
通过对目标的运动轨迹进行分析，可以了解目标的活动范围、速度、加速度等信息。
这对于交通监控、行为认知与预测等领域具有重要意义。
视频目标追踪还可应用于智能监控系统中。
借助视频目标追踪技术，可以实时监测特定区域的目标，如行人、车辆等。
该技术可以用于安防监控、物流管理、智能交通等领域，提高监控系统的效能和准确性。
此外，视频目标追踪还在虚拟现实（VR）和增强现实（AR）领域有广泛应用。
通过追踪用户的手势、表情、头部运动等目标，可实现更自然、沉浸式的人机交互体验。
基于视频图像的目标跟踪系统设计
ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｏ ｆ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ － ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ，ｈ ｉ ｇ ｈ — ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｉ ｍａ ｇ ｅ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ； Ｉ ｍａ ｇ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ； Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ
第２ １ 卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ４月
安 徽 建 筑 工 业 学 院 学报 （ 自然科学版）
ｏ ｆ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ＆ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ
法正确地处理 图像信息 、 识 别 目标 。通过对水平 和垂直 驱动 电机 的控制 ， 实 现三维 目标跟 踪。能够实现 系统 对 目标 的大范 围， 高精 度的 自动 跟踪 。 关键词 ： 图像 采集 ； 图像信息处理 ； 目标识别 ； 目标跟踪
中图分类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ４ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ５ ４ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ８ ０ － ０ ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｘ ｔ ｏ ｆ ａ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ．Ｓ ＴＭ ３ ２
视频目标跟踪技术的研究及应用
视频目标跟踪技术的研究及应用随着科技的不断发展，视频目标跟踪技术已经被广泛应用于安防、智能交通、医疗等领域。
本篇文章将从技术原理、优缺点分析、应用场景以及未来发展等方面进行探讨。
一、技术原理首先，我们需要了解视频目标跟踪技术的基础知识。
视频目标跟踪技术是指通过计算机视觉等技术手段，对视频中的特定目标进行跟踪、定位和识别的过程。
技术实现的一般思路是首先在视频帧中通过目标检测算法检测出待跟踪的目标，然后通过跟踪算法对目标进行追踪。
其中，跟踪算法又分为基于特征和基于深度学习的两种方式。
基于特征的目标跟踪算法常用的是判别式跟踪算法，该算法利用目标的特征对目标进行跟踪，如颜色、纹理、形状等。
常见的包括KCF、TLD、MOSSE等算法。
这些算法快速、高效，能够在实时处理视频时满足实施要求，但对于目标的遮挡、快速移动等场景表现不够理想。
而基于深度学习的目标跟踪算法是近年来的新兴技术，相较于基于特征的算法具有更好的对抗目标姿态变化、光照变化、背景干扰等方面的鲁棒性。
例如，Siamese网络、SiamRPN等算法拥有高效的推理速度及较好的识别性能。
相比基于特征的算法，基于深度学习的算法所需要的计算能力和硬件设备要求比较高，因此它们常常采用GPU进行加速。
二、优缺点分析目标跟踪技术在应用中的优缺点也是需要我们考虑的。
优点：1.实时性：目标跟踪技术能够实现实时处理，能够在毫秒级别内完成对目标的跟踪，满足实时性的需求。
2.鲁棒性：基于深度学习的目标跟踪算法具有很强的鲁棒性，适用于复杂的环境中，能够应对光照变化和背景混杂等复杂问题。
3.可扩展性：针对不同场景的跟踪需求，目标跟踪技术应用灵活多样，可根据需求进行定制。
缺点：1.精度：针对一些目标需要进行精确定位的场景，目标跟踪技术的精度相对于检测技术仍有提升空间。
2.计算量：基于深度学习的目标跟踪算法所需要的计算量相较于基于特征的算法更高，因此需要较高的计算资源。
3.可靠性：在目标跟踪过程中，一些干扰项如背景混杂等因素会影响目标跟踪的可靠性，因此需要综合考虑处理复杂环境的能力。
视频目标检测与跟踪技术的研究
视频目标检测与跟踪技术的研究随着数字化、智能化技术的飞速发展，人们对于信息的获取和利用方式也越来越多样化，其中视频技术的广泛应用，成为当前社会生产力和科技进步的重要标志之一。
而对于视频技术的研究与应用，目标检测与跟踪技术无疑是其中重要的一环。
本文将从视频目标检测与跟踪技术的定义、原理、分类、应用和未来发展等方面进行介绍和探讨。
一、视频目标检测与跟踪技术的定义目标检测与跟踪技术是指利用计算机视觉的相关技术，对视频中的目标进行定位和追踪的一种方法。
目标检测与跟踪技术通过对视频数据进行处理与分析，提取其中的目标信息，并将其与背景分离，经过一系列的处理后得出目标的位置、状态等信息，从而实现视频中的目标定位和追踪。
二、视频目标检测与跟踪技术的原理视频目标检测与跟踪技术的原理与计算机视觉领域中的图像处理技术有关，主要包括目标检测、目标跟踪和对象识别三方面。
1. 目标检测目标检测是指利用图像分析技术，检测视频中的目标是否存在，并确定该目标的位置、大小等信息。
通常，目标检测技术可以分为两种类型：一类是基于传统特征的方法，包括边缘检测、色彩变化检测等传统图像处理技术；另一类是基于深度学习和人工智能的方法，利用深度神经网络进行特征提取和检测，从而提高目标检测的准确性和效率。
2. 目标跟踪目标跟踪是指在目标检测的基础上，持续追踪目标的位置、大小、速度等参数，并依据这些参数进行目标的预测和跟踪。
目标跟踪涉及的技术有多种，包括相关滤波、卡尔曼滤波、粒子滤波、深度学习等。
3. 目标识别目标识别是指对目标进行分类和识别，并将其与已有的目标数据库进行比较，采取相应的处理方法。
目标识别技术有多种，包括特征提取、模板匹配、深度学习等。
三、视频目标检测与跟踪技术的分类视频目标检测与跟踪技术根据其实现的方式和应用领域，可以分为多种类型，主要有以下几种：1. 基于运动的目标检测与跟踪技术基于运动的目标检测与跟踪技术是指利用运动检测的方法，针对视频中的运动目标进行定位和跟踪。
基于深度学习的视频目标跟踪检测算法研究综述
基于深度学习的视频目标跟踪检测算法研究综述作者：李琴王靖来源：《电脑知识与技术》2019年第16期摘要：基于深度学习的视频目标跟踪检测技术当中，对目标进行视频跟踪是最基本的技术之一，正确的检测到基于深度学习的视频目标跟踪，是准确地对视频每帧图像序列的基于深度学习的视频目标跟踪进行跟踪的关键所在。
因此，基于深度学习的视频目标跟踪检测技术的质量标准，直接影响到基于深度学习的视频目标跟踪的好坏。
本文主要介绍基于深度学习的视频目标跟踪检测常用的三种方法，并对不同的方法进行对比研究，分析其优缺点，希望对视频跟踪检测算法的深入研究提供一点帮助。
关键词：深度学习;视频跟踪;算法中图分类号： TP3; ; ; 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）16-0187-02开放科学（资源服务）标识码（OSID）：1 前言视频和图像处理的基础是基于深度学习的视频目标跟踪检测，基于深度学习的视频目标跟踪检测的准确度是高层次的处理工作是否能顺利进行的直接因素，需要高准确度的检查行为主要包括三个，第一个是对后期的目标的跟踪准确度，第二个是对目标的识别准确度，第三个是对场景理解的准确度。
虽然我们常见的基于深度学习的视频目标跟踪检测方法多种多样，但由于目标通常速度是时变的而且随着时间改变的路径和速率是无规律的，这也是这种检测技术的难点之所在。
再加上检测时外部信息的干扰，有太多的噪音夹杂在目标特征之中，所以，基于深度学习的视频目标检测的准确度很难得到保证，是一个亟待解决的问题。
根据拍摄器材与基于深度学习的视频目标跟踪之间运动状态的不同，基于深度学习的视频目标跟踪检测方法通常被分成两大类，第一类是在动态背景下对目标的检测，第二类是静态背景下对目标的检测，当录像仪器不动，只有检测目标移动，这就是静态背景下的基于深度学习的视频目标跟踪检测;而动态背景下的运动检测是指拍摄器材在监视过程中运动，被检测的物体在录像仪器的镜头下也在移动，使得对物体的跟踪变的复杂多变。
基于卡尔曼滤波法视频目标跟踪的改进
ＬＩ ＡＮＧ Ｃｈ ｅ ｎ ｇ
（ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｏ ｕ Ｃ ｒ ｓ ｅ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｘｉ ’ ａ ｎ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ １ ２ １ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏ ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｎ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｒ —
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ，ｔ ｈ ｕ ｓ ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｍａ ｌ ｌ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
交通 视频 中运 动 目标 的跟 踪 是 计 算 机 图像 处 理 中的一个 重点 难 点 的研 究 领 域 。所 谓 运 动 目标
精确 制导 等领 域 ， 使 用 卡尔曼 滤 波方 法 进行 预 测 的
视频目标跟踪
视频目标跟踪视频目标跟踪是指通过计算机视觉技术识别和追踪视频中的特定目标。
随着计算机视觉和深度学习的发展，视频目标跟踪已经成为了计算机视觉领域的重要研究方向之一。
它在监控系统、自动驾驶、虚拟现实、增强现实等领域都有广泛应用。
视频目标跟踪的基本过程包括：目标初始检测、目标特征提取、目标特征匹配和目标位置预测。
首先，通过图像处理技术检测视频帧中的目标位置，并提取目标的特征。
然后，将目标特征与已知的训练样本进行匹配，以确定目标的类别。
最后，根据目标的位置和运动方向，预测目标在下一帧中的位置。
视频目标跟踪涉及到多个关键技术，包括目标检测、特征提取、特征匹配和运动估计等。
目标检测是在视频帧中识别特定目标的过程，可以使用传统的图像处理方法或深度学习技术进行。
特征提取是为了将目标从背景中区分出来，通常使用颜色、纹理、形状等特征。
特征匹配是将目标的特征与已知的训练样本进行匹配，以确定目标的类别。
运动估计是根据目标在相邻帧中的位置和运动方向，预测目标在下一帧中的位置。
视频目标跟踪还面临一些挑战，如目标形状变化、目标遮挡、背景复杂等。
为了解决这些问题，研究人员提出了各种改进的算法。
例如，基于深度学习的目标跟踪算法可以更好地处理目标形状变化和背景复杂问题。
同时，多目标跟踪算法可以同时跟踪多个目标，提高追踪效果。
总之，视频目标跟踪是一项基于计算机视觉和深度学习的技术，用于追踪视频中的特定目标。
它在许多领域都有广泛应用，并且面临着一些挑战，但也有许多改进的算法来提高追踪效果。
随着技术的不断发展，视频目标跟踪将在未来的应用中发挥越来越重要的作用。
视频目标跟踪算法设计与实现
视频目标跟踪算法设计与实现摘要：视频目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要研究方向，它涉及对视频中的目标进行准确的检测和跟踪。
本文从视频目标跟踪算法的设计和实现两个方面展开讨论。
首先，介绍了视频目标跟踪的应用领域和重要性；然后，对视频目标跟踪算法的设计原则和常用方法进行了概述；最后，对视频目标跟踪算法的实现细节和性能评估进行了详细介绍。
一、引言随着计算机视觉技术的不断发展，视频目标跟踪在实际应用中发挥着重要作用。
视频目标跟踪是指从视频中准确地识别出特定目标的位置并实时跟踪其运动轨迹。
具体应用包括视频监控、智能交通系统、虚拟现实等领域。
通过视频目标跟踪，可以实现目标的自动检测和定位，大大提高了相关应用的效率和准确性。
二、视频目标跟踪算法设计原则在设计视频目标跟踪算法时，需要遵循以下几个原则：1.模型选择：选择适合目标特征的模型，如基于外观模型、运动模型等；2.特征提取：提取目标的有效特征，如颜色、纹理、形状等；3.目标匹配：通过匹配目标的特征与之前的样本进行比对，确定目标的位置；4.状态更新：根据目标的运动模型，更新目标的状态，预测下一帧的位置。
三、视频目标跟踪算法常用方法1.基于颜色特征的视频目标跟踪方法：基于颜色的目标跟踪算法是指通过提取目标的颜色特征来实现目标的跟踪。
它广泛应用于颜色均匀且较为明显的场景中。
常见的方法有背景减除法、动态阈值法等。
2.基于纹理特征的视频目标跟踪方法：基于纹理的目标跟踪算法是指通过提取目标的纹理特征来实现目标的跟踪。
它适用于纹理丰富的场景，如草地、树木等。
常见的方法有纹理特征描述符法、Gabor滤波器等。
3.基于形状特征的视频目标跟踪方法：基于形状的目标跟踪算法是指通过提取目标的形状特征来实现目标的跟踪。
它适用于目标形状变化较大的场景，如汽车、人体等。
常见的方法有形状特征描述符法、轮廓匹配法等。
四、视频目标跟踪算法实现细节1.目标检测：在实现视频目标跟踪算法时，首先需要进行目标的检测。
如何利用计算机视觉技术进行视频目标跟踪与识别
如何利用计算机视觉技术进行视频目标跟踪与识别视频目标跟踪与识别是计算机视觉技术的一个重要应用领域。
随着计算机硬件和软件技术的不断发展，视频目标跟踪与识别的应用逐渐普及。
本文将介绍如何利用计算机视觉技术进行视频目标跟踪与识别的原理、方法和应用场景。
一、视频目标跟踪与识别的原理视频目标跟踪与识别主要通过计算机视觉技术来实现。
其原理是通过对视频序列中的目标进行分析和提取特征，然后使用特定的算法和模型来实现目标的跟踪与识别。
具体来说，视频目标跟踪与识别的原理包括以下几个步骤：1. 目标检测：对视频中的物体进行检测，确定感兴趣的目标区域。
2. 目标特征提取：提取目标区域的特征，如形状、颜色等。
3. 目标跟踪：根据目标的特征，使用跟踪算法追踪目标在连续帧中的位置与运动。
4. 目标识别：对目标进行分类和识别，判断目标的类别和身份。
二、视频目标跟踪与识别的方法视频目标跟踪与识别的方法有很多种。
根据具体的应用场景和需求，可以选择适合的方法进行实现。
以下是几种常见的视频目标跟踪与识别方法：1. 基于特征的方法：通过提取目标的特征，如颜色、形状等，来进行目标跟踪与识别。
2. 基于深度学习的方法：利用深度神经网络进行目标的特征提取和分类，实现更加准确的目标跟踪与识别。
3. 基于运动模型的方法：根据目标的运动规律和模型，在连续帧中预测目标的位置和运动轨迹。
4. 基于图像匹配的方法：通过匹配目标区域的图像和数据库中的图像，实现目标的识别和跟踪。
三、视频目标跟踪与识别的应用场景视频目标跟踪与识别的应用场景广泛，涵盖了很多领域，包括但不限于以下几个方面：1. 安防监控：通过对监控视频中的目标进行跟踪与识别，实现对潜在威胁的及时发现和报警。
2. 自动驾驶：利用计算机视觉技术对道路上的车辆、行人等目标进行跟踪与识别，实现自动驾驶系统的安全与稳定运行。
3. 无人机应用：通过对无人机拍摄的视频进行目标跟踪与识别，实现对地面目标的监测和侦察。
基于深度学习的视频目标追踪算法研究
基于深度学习的视频目标追踪算法研究一、引言视频目标追踪是计算机视觉领域的一个热门研究方向。
它的应用范围非常广泛，包括安保监控、自动驾驶、智能家居等领域。
传统的目标追踪算法通常是基于传感器数据或者运动模型，而近年来，深度学习技术的发展为视频目标追踪算法带来了新的发展机遇。
本文将综述基于深度学习的视频目标追踪算法研究进展。
二、基于深度学习的视频目标追踪算法分类基于深度学习的视频目标追踪算法可以大致分为以下几类。
1. 基于模板匹配的算法模板匹配是一种朴素的目标追踪算法，它通过在目标区域选取一个参考模板，在后续的帧中寻找最相似的区域。
基于深度学习的模板匹配算法，通常采用卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）对目标进行特征提取，然后计算相似度，从而确定最佳匹配区域。
具体来说，可以通过对目标和背景图片进行卷积运算，提取目标和背景的高层特征，然后通过比较两者的相似性来完成目标追踪。
2. 基于区域提议的算法基于区域提议的算法是目前应用最广泛的目标追踪算法之一。
该算法通过生成候选目标区域，并对这些区域进行分类，最终确定目标位置。
这种方法的优点在于对尺度变化、旋转等变换具有一定的鲁棒性。
基于深度学习的区域提议算法，通常采用区域卷积神经网络（Region-based Convolutional Neural Network，R-CNN）或者其改进版Fast R-CNN、Faster R-CNN等进行目标检测，然后将候选区域送入分类器进行分类和区分。
这种算法相对于传统的算法，在检测速度和准确率方面取得了很大的提升。
3. 基于跟踪的算法基于跟踪的算法是一种实时目标追踪算法。
它通过跟踪目标的运动轨迹，从而实现目标的连续追踪。
基于深度学习的跟踪算法，通常采用循环神经网络（Recurrent Neural Network，RNN）对目标的历史轨迹进行建模，并利用卷积神经网络对当前帧中的目标进行检测和跟踪。
基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统研究与设计的开题报告
基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统研究与设计的开题报告一、选题背景及意义现代智能视频监控系统已经在安防领域得到了广泛的应用，而基于视频图像的运动人体目标跟踪检测技术是其中关键的一环。
传统的人体目标跟踪算法主要基于像素级的物体分割与轮廓描述，这种方法存在一些问题，例如对快速运动的物体跟踪效果较差，对目标旋转、遮挡等情况处理能力较弱。
因此，近年来研究人员开始尝试基于深度学习等方法改进人体目标跟踪技术，取得了显著的成果。
本论文旨在研究设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统，实现对运动目标的精确跟踪与检测，提高视频监控系统的安防性能，具有重要意义。
二、研究内容及方法本文将研究以下内容：1. 基于深度学习技术的人体目标检测算法研究，包括Faster RCNN、YOLO 等目标检测算法的原理、优缺点等。
2. 基于视觉目标跟踪算法研究，包括粒子滤波、卡尔曼滤波、Meanshift 等视觉目标跟踪算法的原理、优缺点等。
3. 综合运用深度学习技术和视觉目标跟踪技术，设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统。
研究方法包括文献调研、数据采集、算法实现与比较。
三、预期成果及创新点预期成果包括：1. 设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统，并进行有效性验证。
2. 分析比较不同算法在目标跟踪与检测表现上的优缺点。
3. 探索深度学习技术与视觉跟踪技术的结合方式，提高系统运行效率与准确度。
创新点包括：1. 设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统，与传统目标跟踪算法相比，具有更好的跟踪效果和适应性。
2. 综合运用深度学习技术和视觉跟踪技术，能够有效地解决目标快速运动和旋转、遮挡等问题。
3. 对目标跟踪与检测算法做出深入的分析和比较，为后续相关研究提供参考。
四、论文进度安排第一阶段（2021年4月— 2021年6月）：文献调研与数据采集第二阶段（2021年7月— 2021年9月）：基于深度学习技术的人体目标检测算法研究第三阶段（2021年10月— 2022年1月）：基于视觉目标跟踪算法研究第四阶段（2022年2月— 2022年5月）：综合运用深度学习技术和视觉目标跟踪技术，设计一种基于视频图像的运动人体目标跟踪检测系统。
视频目标跟踪算法与实现
视频目标跟踪算法与实现目标跟踪是计算机视觉领域中的重要任务之一。
它可以用于监控、智能交通、虚拟现实等众多领域。
在视频目标跟踪中，我们的目标是根据输入视频序列找出感兴趣的目标，然后在不同帧之间追踪目标的位置。
为了实现视频目标跟踪，我们需要采用适当的算法。
目前，常用的视频目标跟踪算法可以分为两大类：基于特征的跟踪算法和深度学习算法。
基于特征的跟踪算法主要依靠图像特征来进行目标跟踪。
其中，常见的算法包括：1. 光流法：光流法利用相邻帧之间的像素亮度差异来估计目标的运动。
通过对光流向量的计算和分析，可以推断出目标的位置和速度。
然而，光流法容易受到光照变化和纹理丰富度等因素的影响，导致跟踪结果不准确。
2. 直方图匹配法：直方图匹配法利用目标区域的颜色直方图进行跟踪。
它通过计算帧间颜色直方图的相似度来判断目标的位置。
直方图匹配法简单易懂，但对目标的颜色分布要求较高，不适用于复杂场景。
3. 卡尔曼滤波器：卡尔曼滤波器是一种用于状态估计的优化算法，可以对目标的位置和速度进行预测和修正。
它可以利用先验知识和测量结果来逐步调整估计值。
卡尔曼滤波器具有较好的鲁棒性和实时性，但对目标运动模型的假设较为严格。
与基于特征的算法相比，深度学习算法能够更准确地捕捉目标的特征，从而实现更精确的目标跟踪。
深度学习算法通常采用卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）来提取特征，并使用适当的分类器或回归器来预测目标的位置。
常见的深度学习算法包括：1. 基于卷积神经网络的目标跟踪：利用卷积神经网络对输入帧进行特征提取，然后通过分类器或回归器来预测目标的位置。
这种方法能够较好地捕捉目标的纹理和形状特征，实现精确的目标跟踪。
2. 循环神经网络（Recurrent Neural Network，RNN）：循环神经网络可以对目标的时序信息进行建模，从而实现更准确的目标跟踪。
它通过学习帧间的时序关系来预测目标的位置。
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基于视频的目标跟踪
【摘要】基于视频的目标的跟踪是交通事件检测的一种重要方法，对视频中的目标物提取之后，再对目标物的跟踪是现代基于视频交通事件检测的重要手段。
基于目标区域和目标特征点的跟踪方法既简单又快捷。
目标区域的跟踪主要工作是对目标物重心的提取，并对重心进行跟踪。
而目标特征跟踪首先是对目标物体特征点的提取，提取完毕后，对特征点进行跟踪，跟踪的方法主要采用模版匹配。
基于视频的目标跟踪主要讨论了这两种方法。
基于视频的目标跟踪主要的目的就是交通事件的检测。
【关键词】跟踪；区域；重心；特征点
1 目标区域的重心跟踪
1.1 目标区域的重心
我们利用连通域标记[1]来判断行人。
根据连通域的外接矩形的重心的跟着轨迹来判断行人。
目标区域由于背景提取和二值化的偏差，目标物的中心往往不是目标物的重心。
所以本文根据目标区域计算目标区域的重心[2]。
从而对重心进行跟踪。
由于二值化的影响使连通域标记的外接矩形的不能更好的反应
目标物地真实情况。
现在为了避免上述情况，本文在确定外接矩形前进行二值化投影。
先进行行投影。
统计每行中的块为白色的块数，再进行列投影，统计每列中的块为白色的块数。
根据行投影和列投影计算目标物的重心。
以重心的列的坐标计算为例，其计算思想：设图像目标物块数为n，列数为[0，l-1]，对
应列i的目标物块数为n■，几率为：
p■=n■/n，i=1，2，3，l-1，l
■p■=1
则重心的列y=i*pi。
1.2 目标区域的重心轨迹分析
得到目标物重心以后，进行目标物重心的跟踪，跟踪的思想：得到重心后，保存重心的行和列，第二帧在上一帧中的重心附近进行搜索，搜索的范围本文设定为行数块数为4块列数的块数为8块，如果搜索到有目标物的重心，就认为两帧为同一目标物，更新重心的列和行坐标，搜索下一帧。
本文搜索的帧数设定为10帧。
根据每十帧目标物重心的跟踪轨迹[3]，分析目标物的速度。
由于车辆速度较快，行人速度较慢，但阈值的选取有困难，所以目标物的速度在本文中是十帧的位移矢量和，这样做是为了放大速度之间的差距。
2 目标区域特征点的跟踪
2.1 特征点的选取
目标物的特征点[4]的选取直接影响到目标物的跟踪，所以选取目标物的特征点要有代表性和特征性。
本文选取目标物的棱角作为它的特征点。
特征点选取思想：在目标物的左右边缘两侧的像素的灰度值差别是非常大的，一侧是目标物本身，另一侧为背景，同样，在目标物的上下边缘两侧的像素得灰度值差别也是非常大的，一侧是目标
物本身，另一侧为背景。
所以我们利用目标物左右和上下边缘两侧的像素灰度差的来选取特征点。
特征点选取过程：
（1）搜索图像，当搜索到目标物上的像素时（目标物像素值为255，背景像素值为0）计算它的左上与右上像素灰度值的差，正前与正后的像素灰度值差，左下与右下的像素灰度值差，并将他们之差的绝对值求和。
（2）当求得的和大于所设定阈值时，认为这一点在目标物的边界上。
（3）对（2）中的点计算它的左上与左下的像素灰度值差，正上与正下的像素灰度值差，右上与右下的像素灰度值差，并将他们之差的绝对值求和。
（4）当求得的和大于所设定阈值时，认为这一点是目标物的特征点。
否则不是目标物的特征点。
2.2 特征点的跟踪
特征点跟踪是根据第i帧中得到的模板在第i+1帧得到匹配最佳的目标区域。
影响跟踪效果好坏的四个因素为：模板[5]，候选目标，相似度的衡量。
本文的跟踪方法模板都是需要更新的，即第i 帧中的模板在第i+1帧中找到最佳匹配的目标区域后，在第i+2帧以i+1帧中找到最佳匹配的目标区域作为新的模板，以此类推。
（1）模板表示。
跟踪方法模板的表示为特征点为中心的矩形框内的像素值。
由于目标帧间运动小，可以为下一帧的搜索指定一个
范围。
模板匹配的模板以块（block）为存储结构的匹配过程就是基于块匹配[6]。
块匹配跟踪的思想是将视频图像中的每一帧图像分成多个相互不重叠的子块（m*n），并假设块内所有像素点的位移矢量完全是相同的，把分出来的每个子块当作实际运动的目标物体。
对于当前帧中的每一个子块，在前一帧或后一帧某一设定的搜索范围（k*l）内，根据给定的匹配准则，找到与当前帧当前块块相似度最高的子块，即为匹配块。
由上一帧或者下一帧得到的匹配块，和当前块的相对的位置可以得到这两帧的物体运动位移，所得到的运动位移作为当前块运动矢量，用d来表示。
设可能当前帧中的运动位移的最大矢量为d（dx，dy），则下一帧的块的搜索窗口的相应的大小可用（m+2dx）*（n+2dy）表示。
当前匹配块与搜索窗口间的关系可用下图表示：
图1 匹配块与搜索窗口关系示意图
对视频图像中的每个含有目标的块（8*6）进行跟踪，从而可以得到目标的运动轨迹。
（2）候选目标表示。
候选目标的表示为和特征点为中心的矩形框内灰度值。
（3）目标物特征点的相似度衡量。
相似度衡量是根据相应的计算来完成的，相关计算值大的表示相似程度高。
在计算相似度的衡量上用的函数最小平均绝对差值函数：
最小平均绝对差值函数（mad）：
mad（i，j）=■■■t（m，n）-f（m+i，n+j）
3 结语
目标物体的跟踪是判断交通事件的重要途径，区域的跟踪和目标特征点的跟踪是要基于图像二值化，图像二值化的准确程度直接决定了跟踪的准确性，特别是特征点的跟踪。
当多个目标物体出现重叠或者遮挡时，区域的跟踪和目标特征点的跟踪的方法就失去了作用。
所以目标物体的遮挡问题是今后应该重点研究的方向。
【参考文献】
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