HOG特征与kalman滤波结合的行人检测与跟踪方法

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基于局部SURF与Kalman滤波的多机器人识别与跟踪

基于局部SURF与Kalman滤波的多机器人识别与跟踪

基于局部SURF与Kalman滤波的多机器人识别与跟踪李江昊;韩立媛;彭丹;王绪全【摘要】针对SURF匹配算法,提出一种局部特征匹配的思想,对场景中多个目标机器人进行识别与跟踪。

在静态场景中,利用背景差法检测出场景中所有运动机器人,提取各个机器人的轮廓,通过轮廓获得每个机器人在图像中的区域,对每个小区域提取SURF特征点并与模板图像进行匹配,得到想要跟踪机器人的位置信息,最后通过Kalman滤波对机器人位置进行修正并跟踪。

实验证明本算法在不降低匹配的准确性上有效提高了识别与跟踪的效率。

%For improving SURF matching algorithm, an idea of local feature matching which can recognize and track multiple moving robots in one scene is proposed. In the static scenes, background subtraction method is employed to detect all the moving robots and extract the profile each of them. Through profile the hold region of each robot in the scene can be got. Extracting SURF feature points of each region and matching them with template image, the location information is achieved of the tracking robot. Finally, the Kalman filter is used to correct robot’ s location and track it. Experiments show that the proposed algorithm improves the efficiency of recognition and tracking without reducing the matching accuracy.【期刊名称】《燕山大学学报》【年(卷),期】2016(040)005【总页数】5页(P426-430)【关键词】SURF;特征匹配;背景差法;Kalman滤波【作者】李江昊;韩立媛;彭丹;王绪全【作者单位】燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学理学院,河北秦皇岛066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TP242.6近年来,随着数字图像处理技术、计算机视觉技术等的不断发展与普及,目标识别与跟踪技术得到了迅速发展,新的理论、新的算法层出不穷。

Kalman滤波融合优化MeanShift的目标跟踪

Kalman滤波融合优化MeanShift的目标跟踪
qu [b( xi ) ] 代替 i , 对于灰度值 , 当 pu ( y 0 ) qu pu ( y 0 ) 时 , 特征 出现的概率较大 , 灰度 为主要的特征颜 2 色信息 , 此时 i i i 1 , 则改进后主要特征被赋予较高的 灰度 为次要的 权重。当 qu pu ( y 0 ) 时 , 出现的概率较小 , 2 则修正后次要特征被赋予较小 颜色特征 , 此时 i i i 1 , 的权重。 因此修正后主要信息贡献更加突出, 次要信息受到抑制, 提高了跟踪的有效性。同时避免了开方的繁琐运算 , 降低了运 算复杂度。
ˆk ) 2 ( yk y ˆk )2 , 定义 ( x k x 表征卡尔曼预测位置和优化算法 位置的误差 , 定义一个阈值 。分析如下。 1)如果 , 说明优化 Mean Shift 算法迭代位置与卡尔 曼预测位置相差很小 , 目标没有被遮挡 , 也没有出现目标运动 尺度大于一帧图像尺寸的问题。故采用优化 Mean Shift 算法结 果 r (k ) ( xk , yk ) 作为下一帧迭代的初值进行图像跟踪。 2)如果 , 则发生了跟踪失败问题。用卡尔曼预测的 ˆ ˆ ˆ r ( k ) ( x , y ) 结果 得到新的优化 k k 作为初值进行优化算法迭代 ,
3 实验仿真
参考文献
图1 复杂背景下运动目标的检测和跟踪
图2
远距离运动目标的检测和跟踪
[1]孙伟,郭宝龙,等.一种新的层次粒子滤波的目标跟踪算法 [J].电子学报,2010,5(39):945-948. [2]T. Kim, S. Lee, J. Paik. Combined shape and featurebased video analysis and its application to non-rigid object tracking.IET Image Process, 2011, vol. 5, lss. 1, pp. 87-100. [3]齐立峰,冯新喜,等.一种新的目标跟踪算法[J].光电工 程,2009,3(36):22-27. [4]高世伟,郭雷,等.一种新的粒子滤波目标跟踪算法[J].上 海交通大学学报,2009,3(43):485-489. 作者简介 韩涛(1985-),男,汉族,陕西汉中人,硕士学历,从事 光电跟踪理论研究工作。

行人检测与跟踪技术研究

行人检测与跟踪技术研究

行人检测与跟踪技术研究近年来,随着智能交通系统的逐渐发展,行人检测和跟踪技术在其中发挥着越来越重要的作用。

这项技术的目的是对行人进行实时监测,实现智能化的路面交通管理,为驾驶员和行人提供更安全、更便捷的交通出行环境。

一、行人检测技术行人检测技术是指在视频监控系统中利用图像处理算法对行人进行准确、高效的检测。

具体而言,这项技术需要在视频流中识别行人的存在性、位置、大小等特征,并通过人体姿态估计和运动分析等方式对行人的动态行为进行分析,从而实现实时的行人监测功能。

在行人检测技术中,目前比较常用的算法包括基于Haar特征的级联分类器算法(如OpenCV中的HOG算法)和DPM (Deformable Parts Model)算法。

这些算法主要通过一些特征提取方法和机器学习算法对行人和背景进行分类,从而实现对行人的检测。

其中,基于级联分类器的算法通过在特征空间中不断筛选准确性更高的特征,逐步提高分类器的准确率;DPM算法则通过对行人的不同部位进行分析和建模,进一步提高行人检测的准确度。

二、行人跟踪技术行人跟踪技术是指在视频监控系统中对行人进行实时追踪的一项技术。

与行人检测技术不同的是,行人跟踪技术需要在行人被检测到后,对其进行实时追踪,以拟合其运动轨迹,并进行有效的遮挡处理,保证行人的连续追踪。

在行人跟踪技术中,主要采用的算法包括卡尔曼滤波(Kalman Filter)算法、粒子滤波(Particle Filter)算法、基于卷积神经网络(CNN)的多目标跟踪算法等。

其中,卡尔曼滤波算法主要基于贝叶斯理论,根据物体位置、速度以及加速度等参数进行预测,在物体目标跟踪上应用广泛;粒子滤波算法利用大量的随机样本对目标运动轨迹进行建模,并通过计算其可信度来实现有效的目标跟踪;基于CNN的多目标跟踪算法则利用深度卷积神经网络对物体位置进行追踪,准确度和鲁棒性都有很大提升。

三、行人检测与跟踪技术在实际应用中的问题虽然行人检测和跟踪技术已经得到了广泛的实际应用,但在实际环境中,这项技术还存在着一些问题:1. 遮挡问题:在行人跟踪过程中,经常会出现部分或整体被其他物体遮挡的情况,这会导致跟踪失败。

基于强跟踪Kalman滤波的鲁棒人脸跟踪算法

基于强跟踪Kalman滤波的鲁棒人脸跟踪算法

基于强跟踪Kalman滤波的鲁棒人脸跟踪算法钟锐;吴怀宇;吴若鸿【摘要】进行人脸跟踪时,人脸出现快速移动、姿态大幅偏转及被遮挡的情况会导致人脸跟踪失败.针对以上问题,结合Haar-like特征与Adaboost算法对正面人脸进行跟踪,当人脸姿态出现大幅度偏转或被遮挡时,使用人脸肤色的直方图特征与Camshift算法对人脸进行跟踪.为提高人脸跟踪算法的运行效率,使用强跟踪Kalman滤波算法对人脸在下一帧图像中可能出现的位置进行预测,缩小人脸检测的搜索区域,提高人脸跟踪算法的实时性.实验验证了该算法在视频人脸跟踪方面具有较好的鲁棒性和实时性.%A face tracking algorithm was presented to solve the problem of face tracking failure caused by fast face move,deflec-ted face pose and occluded face.To solve the problem,Haar-like feature and Adaboost algorithm were combined to detect and track the frontal face.When face pose was greatly deflected or face was occluded,the face skin color histogram was taken as the detection feature and the Camshift algorithm was combined to detect and track the face.Strong tracking Kalman filter was used to predict the possible position of the face in the next frame,reducing the search region of face detection and improving the effi-ciency of the face tracking algorithm.Experimental results show that the proposed algorithm has good performance on the ro-bustness and efficiency of face tracking in videos.【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】6页(P475-480)【关键词】人脸跟踪;鲁棒性;Haar-like特征;Adaboost算法;强跟踪Kalman滤波;Camshift算法【作者】钟锐;吴怀宇;吴若鸿【作者单位】武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北武汉430081;赣南师范学院数学与计算机科学学院,江西赣州341000;武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北武汉430081;武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TP391.41人脸跟踪技术的实现主要包含了人脸检测与跟踪两个过程,实际的人脸跟踪过程是在视频图像序列中通过检测算法检测是否有人脸存在,若检测到人脸则对人脸区域进行标记,并在后续视频帧中持续的对人脸位置、大小等状态进行持续跟踪。

基于HOG和粒子滤波器的行人目标检测与跟踪

基于HOG和粒子滤波器的行人目标检测与跟踪

基于HOG和粒子滤波器的行人目标检测与跟踪随着计算机视觉研究的深入,行人目标检测与跟踪在智能监控、自动驾驶等领域中得到了广泛应用。

基于HOG(Histogram of Oriented Gradients)和粒子滤波器的方法是一种常用且有效的行人目标检测与跟踪算法。

HOG是一种用于图像特征提取的方法,通过计算图像中局部区域的梯度直方图来描述图像的特征。

在行人目标检测中,首先将图像分成多个小的块,并计算每个块的梯度直方图。

然后,通过将这些直方图串联起来,得到整个图像的特征描述。

最后,利用支持向量机(SVM)等分类器进行目标检测。

而粒子滤波器是一种用于目标跟踪的方法,通过利用目标在连续帧之间的运动模型和观测模型来估计目标的位置。

在行人目标跟踪中,首先通过HOG方法提取目标的特征。

然后,根据目标的运动模型和观测模型,利用粒子滤波器算法进行目标位置的估计和更新。

通过不断迭代,可以实现对行人目标的准确跟踪。

基于HOG和粒子滤波器的行人目标检测与跟踪算法具有以下优点。

首先,HOG方法能够有效地提取图像中的行人特征,具有较高的检测准确率。

其次,粒子滤波器算法能够根据目标的运动模型和观测模型进行目标位置的估计和更新,具有较好的跟踪鲁棒性。

最后,该算法结合了目标检测和跟踪的优点,能够实现对行人目标的精确检测和跟踪。

然而,基于HOG和粒子滤波器的行人目标检测与跟踪算法也存在一些挑战和不足之处。

首先,HOG方法对光照、遮挡等因素较为敏感,可能影响检测准确性。

其次,粒子滤波器算法对目标的运动模型和观测模型的选择较为敏感,需要进行合理的参数设置和模型训练。

此外,算法的实时性和计算复杂度也是需要考虑的问题。

综上所述,基于HOG和粒子滤波器的行人目标检测与跟踪算法具有广泛应用前景。

通过不断改进和优化算法,可以提高行人目标检测与跟踪的准确性和鲁棒性,为智能监控、自动驾驶等领域的应用提供更好的支持。

基于Kalman滤波器的车式移动机器人跟踪方法

基于Kalman滤波器的车式移动机器人跟踪方法

型, 如文 献 『 3 】 中提 出 的直 接利 用 反 馈信 息 对 机器 人
进行控制 . 但 这种 控 制 方式 对 于需 要 知道 车 头 方 向
系统 状 态初 值 的情 况 下 , 利 用输 出信 号 的量 测 数 据 和系 统模 型方 程 , 实 时获 得 系统 状 态 变量 和 输 入 信 号 的最 优估 计 。 K a l m a n滤 波器 不仅 能对 目标 轨迹 进
程分 为 两 种基 本 策 略 :一 种是 对 机器 人 建 立 模 型 ,
并 通 过模 型进 行算 法 的应用 ; 另一 种 则 是不 建 立 模
动态 模 型精 度较 低 , 故很 少使 用 。K a l m a n滤 波是 在
已知 系 统 和量 测 的数 学模 型 、 量 测 噪 声统 计 特 性 及
w a s c a r r i e d o u t a f t e r mo d e l i n g , l i n e a r i z a t i o n a n d d i s e r e t i z a t i o n, a n d Ka lma n i f l t e r w a s i n t r o d u c e d t h e n .B u i l d i n g e x p e r i ・
l a - t i me r t a j e c t o i r e s a n d s t a t e s .
Ke y w o r d s : e a r - t y p e m o b i l e r o b o t ; m o d e l i n g ; K l a m a n i f l t e r ; m u l t i — t a r g e t t r a c k i n g ; t r a j e c t o y r o p t i mi z a t i o n

基于Hough变换和无轨迹卡尔曼滤波的眼睛角点跟踪

基于Hough变换和无轨迹卡尔曼滤波的眼睛角点跟踪

第38卷 第4期吉林大学学报(工学版) Vol.38 No.42008年7月Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition ) J uly 2008收稿日期:2007204228.基金项目:国家自然科学基金项目(50577055).作者简介:黎云汉(1979),男,博士研究生.研究方向:人脸检测,人脸识别和目标跟踪.E 2mail :lizjuee @ 通信作者:朱善安(1952),男,教授,博士生导师.研究方向:图像处理,系统辨识与控制.E 2mail :zsa @基于Ho ugh 变换和无轨迹卡尔曼滤波的眼睛角点跟踪黎云汉,朱善安(浙江大学电气工程学院,杭州310027)摘 要:提出了一种基于改进Hough 变换(H T )和无轨迹卡尔曼滤波(U KF )的眼睛外角点跟踪算法。

该算法在输入图像中存在虹膜时采用改进Hough 变换提取眼睑轮廓并得到眼睛外角点位置,当输入图像中检测不到虹膜时,采用U KF 算法对当前帧眼睛角点进行估计。

实验证明,本文算法能精确地跟踪眼睛外角点。

关键词:信息处理技术;Hough 变换;无轨迹卡尔曼滤波;眼睛角点跟踪;图像处理中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:167125497(2008)0420907206Eye corner tracking based on H ough transform and unscented K alman f ilterL I Yun 2han ,ZHU Shan 2an(College of Elect rical Engineering ,Zhej iang Uni versit y ,H angz hou 310027,China )Abstract :Eye feat ures include iris ,eyelids ,eye corners etc.The t racking of eye feat ures plays an important role in face recognition system as t he eye feat ures are among t he most salient facial feat ures.A robust algorit hm for tracking t he eye outer corners in video sequence was presented.This algorit hm is based on modified Hough Transform (H T )and Unscented Kalman Filter (U KF ).The proposed algorit hm uses t he modified H T to extract t he eye outer corners when t he iris is available in t he inp ut images.Ot herwise t he algorit hm uses t he U KF to estimate t he positions of t he eye outer corners.Experiment s demonst rate t he accuracy of t he p ropo sed algorit hm.K ey w ords :information p rocessing ;Hough t ransform (H T );unscented Kalman filter (U KF );eye corner t racking ;image p rocessing 眼睛是脸部特征的重要组成部分。

基于Kalman滤波器的车式移动机器人跟踪方法

基于Kalman滤波器的车式移动机器人跟踪方法

基于Kalman滤波器的车式移动机器人跟踪方法张香竹;余辉荣;汪俊彬【摘要】为了跟踪和优化车式移动机器人的运动轨迹,对四轮车式机器人进行了建模,再通过线性化和离散化得到系统模型,并对该模型引入Kalman滤波器.搭建实验平台,详细验证Kalman滤波算法对多目标跟踪的优化和平滑作用.实验结果验证了多个Kalman滤波器对多目标进行实时轨迹和状态跟踪的有效性.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2014(029)002【总页数】4页(P1-4)【关键词】车式移动机器人;建模;Kalman滤波器;多目标跟踪;轨迹优化【作者】张香竹;余辉荣;汪俊彬【作者单位】华南理工大学自动化科学与工程学院控制与优化中心,广州510641;华南理工大学自动化科学与工程学院控制与优化中心,广州510641;华南理工大学自动化科学与工程学院控制与优化中心,广州510641【正文语种】中文【中图分类】TP242.6目前,在智能监控领域,对视频序列中的多移动机器人进行实时跟踪已成为研究热点[1-2]。

跟踪过程分为两种基本策略:一种是对机器人建立模型,并通过模型进行算法的应用;另一种则是不建立模型,如文献[3]中提出的直接利用反馈信息对机器人进行控制,但这种控制方式对于需要知道车头方向的车式移动机器人并不适用。

文献[4]建立了非线性的机器人模型,虽然模型的精度较高,但是不适用于计算机控制。

文献[5]中给出的机器人模型适用于轮式机器人,却不适用于车式机器人。

Kalman滤波算法[6]、Condensation算法[7]等数学算法经常用于目标跟踪过程。

由于Condensation算法实时性较差且动态模型精度较低,故很少使用。

Kalman滤波是在已知系统和量测的数学模型、量测噪声统计特性及系统状态初值的情况下,利用输出信号的量测数据和系统模型方程,实时获得系统状态变量和输入信号的最优估计。

Kalman滤波器不仅能对目标轨迹进行滤波和优化,还可以对目标状态进行预估[8],且实时性较好,适用于多目标跟踪。

视频监控系统中的行人检测与追踪算法设计与实现

视频监控系统中的行人检测与追踪算法设计与实现

视频监控系统中的行人检测与追踪算法设计与实现视频监控系统是现代安防领域中重要的技术应用之一。

其中,行人检测与追踪算法是视频监控系统中的一个关键问题,它能够实现对行人的实时检测与追踪,为安防工作提供便利。

本文将对视频监控系统中的行人检测与追踪算法进行设计与实现的相关内容进行讨论。

一、行人检测算法设计与实现行人检测算法是视频监控系统中的基础模块之一,它能够通过分析视频图像中的像素信息,判断出图像中的行人目标。

传统的行人检测算法主要采用了基于图像特征的方法,如Haar特征、HOG特征和LBP 特征等。

Haar特征是运用了多尺度窗口技术的一种特征描述方法。

它通过将图像窗口分为多个区域,并计算出每个区域内像素值的差异,从而得到一个代表该窗口的积分图。

通过比较不同窗口间的积分图差异,就能够实现对行人目标的判定。

HOG特征是直方图梯度描述符的一种变种,它通过计算图像局部区域内的梯度直方图,来表示该区域的图像特征。

在行人检测算法中,HOG特征能够有效地描述行人的形状和轮廓信息,从而实现对行人目标的检测。

LBP特征是局部二值模式的一种特征描述方法,它通过计算图像局部区域的灰度值与周围像素灰度值的差异,来表示该区域的纹理信息。

在行人检测算法中,LBP特征能够有效地描述行人的纹理信息,从而实现对行人目标的检测。

不论是Haar特征、HOG特征还是LBP特征,它们都通过构建分类器来实现对行人目标的检测。

常用的分类器包括AdaBoost算法和支持向量机(SVM)等。

这些算法在行人检测领域中都有着良好的效果,并且能够满足实时性的要求。

二、行人追踪算法设计与实现行人追踪算法是视频监控系统中的进一步应用,它能够实现对行人目标的跟踪,从而实现对行人运动轨迹的可视化和分析。

常见的行人追踪算法有卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法和多目标跟踪算法等。

卡尔曼滤波算法是一种递归滤波算法,它通过状态预测和观测更新两个步骤,来估计行人目标的位置和速度信息。

基于行人检测与跟踪的视频监控系统设计与研究

基于行人检测与跟踪的视频监控系统设计与研究

基于行人检测与跟踪的视频监控系统设计与研究视频监控系统是目前广泛应用于公共安全、交通管控等领域的重要技术工具。

其中,行人检测与跟踪是视频监控系统中的一个关键技术,可以用于实时监测和识别出图像中的行人,并跟踪其运动轨迹。

本文将详细讨论基于行人检测与跟踪的视频监控系统的设计与研究。

一、引言随着城市化进程的加快以及人口的不断增长,对公共安全和治安的需求也进一步提高。

视频监控系统作为一种高效的手段,被广泛应用于各种场所和环境中。

而行人检测与跟踪技术在视频监控系统中起着至关重要的作用,可以有效地辅助人员对图像中的行人进行实时监测和跟踪,提供精准的安全保障。

二、行人检测技术1. 特征提取方法行人检测的第一步是通过提取图像的特征来识别行人。

常用的特征提取方法有Haar特征、HOG(Histograms of Oriented Gradients)特征以及深度学习方法等。

Haar特征通过计算图像中不同区域的像素差异来进行特征提取,该方法计算简单且执行速度相对较快。

HOG特征则通过计算图像中梯度的方向直方图来表征图像特征。

深度学习方法通过在大规模图像数据集上进行训练,可以从图像中自动学习出特征表达。

2. 分类器设计与训练在特征提取后,需要设计并训练分类器来对图像中的行人进行分类。

常用的分类器有SVM(Support Vector Machine)、AdaBoost(Adaptive Boosting)以及深度学习方法等。

SVM是一种二分类模型,可以通过将行人特征与非行人特征进行分类训练来实现行人检测。

AdaBoost是一种整合多个弱分类器的方法,通过以一定的权重组合这些弱分类器,进而得到一个强分类器进行行人检测。

深度学习方法则通过构建深度神经网络来进行行人分类,可以实现更加准确的行人检测结果。

三、行人跟踪技术1. 目标跟踪方法在行人检测完成后,需要利用跟踪算法对行人进行跟踪,以获取行人的运动轨迹。

常用的目标跟踪方法有卡尔曼滤波器、粒子滤波器以及深度学习方法等。

基于Kalman滤波器的红外标志点快速识别与跟踪

基于Kalman滤波器的红外标志点快速识别与跟踪

基于Kalman滤波器的红外标志点快速识别与跟踪邢巧娜【摘要】在军事上,利用移动机器人跟踪前方的引导员,在野外复杂环境中完成后勤运输与救援任务有重要的意义.针对野外复杂环境这个应用背景,提出了一个基于红外标志点的视觉跟踪系统,该系统有效的解决了传统的视觉跟踪方法受周围环境影响而不能够准确的识别跟踪对象的缺陷;针对传统的标志点识别采用全局搜索的方法计算量大、实时性差的缺陷,提出了一种基于Kalman滤波器预测的红外标志点的识别方法,该方法较传统的标志点识别方法识别速度提高了93%.【期刊名称】《德州学院学报》【年(卷),期】2014(030)004【总页数】8页(P25-32)【关键词】红外标志点;Kalman滤波器;标志点识别【作者】邢巧娜【作者单位】德州学院物理与电子信息学院,山东德州 253023【正文语种】中文【中图分类】TP391.41在野外复杂环境下运输机器人通过跟踪前方的引导员将军队后勤保障物资顺利送达运输目的地在军事上有着重要的意义.实现移动机器人对引导员跟踪的方法有多种,但由于视觉传感器定位准确性高、适合本文3~5m量程范围、成本适中,所以本文选择视觉传感器对引导员进行跟踪定位.但由于传统的视觉跟踪方法存在受光照和背景变化影响较大的缺陷,本文提出一种基于红外标志点的视觉跟踪系统.针对传统的标志点识别方法采用全局搜索的识别方法不仅计算量大、实时性差,而且系统的抗干扰能力也较弱的缺陷,本文提出了一种基于Kalman滤波预测的红外标志点的快速识别方法,通过该方法来提高跟踪系统的实时性和在复杂环境下的抗干扰能力.目前,基于移动机器人对行人的视觉跟踪的方法主要有以下三大类.1)基于颜色信息的跟踪方法.此类方法一般利用跟踪对象所穿衣服的颜色[1,2]、皮肤[3]或人脸[4,5]等的颜色信息进行跟踪.但是在野外复杂环境下,随着时间和地点不断变化的光照将导致以上基于颜色信息对跟踪目标的识别很容易失败. 2)基于人体轮廓特征的跟踪方法.文献[6]中,利用跟踪目标的轮廓建立模板,然后利用图像序列中检测到的轮廓信息与已近建立好的轮廓模板进行匹配,从而识别出跟踪目标.但是,在野外复杂环境下,光照及背景随着时间和地点在不断的变化,这将很容易导致轮廓缺失或变形,使得识别的准确性降低.3)基于红外成像的跟踪方法[7,8].利用人体与周围环境辐射能量的差异,通过红外成像将人体与周围环境区分开来,从而达到识别与跟踪的目的.这种方法不受光照与复杂环境变化的影响,但是如果视野中同时出现两个或者两个以上的人,由于不同人体所成的红外图像没有太大差异,这将导致不能准确识别跟踪对象.针对以上传统的视觉跟踪方法受光照和背景变化影响较大的缺陷,本文提出一种基于红外标志点的视觉跟踪系统.所提出的跟踪系统一方面利用了红外成像跟踪方法的优势,不受光照和复杂环境的变化对跟踪目标识别准确性的影响,且可以全天候的工作;另一方面解决了人体红外成像跟踪方法受其他人干扰的缺陷,在野外复杂环境下用红外标志点的红外特征取代人体的红外特征,使得跟踪目标在环境中始终保持唯一性.本文提出的基于红外标志点的视觉跟踪系统的结构如图1所示.本文的跟踪系统主要由红外标志点生成单元、图像采集单元以及视觉测量单元三个部分组成.1)其中标志点生成单元包括4个红外发光二极管(LED)标志点、供电电池组和一个钢体板等.本文使用的红外标志点由四个波长为850nm、功率为1W的红外LED组成;将安装有红外标志点的钢体板贴在引导员的背部,使四个红外标志点在同一平面,且标志点之间的相对位置不随引导员移动而发生变化,为了便于后续摄像机位姿的计算,规定4个红外标志点的世界坐标按顺时针方向排列分别为(100,100,0)(100,100,0),(100,-100,0),(-100,-100,0),(-100,100,0),坐标单位为mm.;电池组用来对红外LED供电.图2为红外标志点单元的实物图.2)图像采集单元包括摄像机以及安装在摄像机透镜前端的红外窄带滤光片.为了消除可见光对系统成像的影响,在摄像机的镜头前安装了一块与红外LED对应的中心波长850nm带宽50nm的红外窄带滤光片,一方面阻止了环境中的可见光进入成像系统,另一方面只允许波长在850nm附近的红外光线透过.图像采集单元的实物图如图3所示.3)视觉测量单元主要完成算法处理工作,包括标志点的识别及摄像机的姿态计算. 红外标志点跟踪系统跟踪流程如图4所示,红外标志点的识别包括初始时刻红外标志点的识别和跟踪时刻红外标志点的识别.摄像机采集进来图像,首先判断是否是第一帧图像,如果是第一帧图像,则进入以下流程:(1)由于没有先验信息,需要采用全局搜索的方法对红外标志点进行识别;(2)计算摄像机的姿态一方面为跟踪标志点建立初始姿态,另一方面为控制系统反馈;(3)初始化Kalman参数并且预测标志点在下一帧图像可能出现的区域.如果不是第一帧图像,则进入以下流程:(1)在上一帧图像提供的预测区域,采用跟踪时刻局部搜索的方法对红外标志点进行识别;(2)计算摄像机的姿态,为控制系统提供反馈;(3)更新Kalman参数并且预测标志点在下一帧图像可能出现的区域.为了完成跟踪任务,通过红外标志点的二维图像维坐标与标志点的三维世界坐标来计算摄像机的位姿是必须的.标志点的三维世界坐标通过离线标定,红外标志点的二维图像坐标需要通过红外标志点的识别得到.1)初始时刻红外标志点的识别.初始时刻红外标志点识别流程如图5所示.(1)图像膨胀处理.为了使红外标志点区域相对于背景更明显,方便后续区域的分割,对图像进行膨胀处理.(2)红外标志点区域分割.区域分割一般包括阈值分割与连通域标记,而传统的方法每一步操作都需要对整幅图像进行逐像素遍历,从而造成系统耗时较长.为了提高系统的实时性,本文提出在图像自适应阈值分割的同时完成对图像中连通域的标记.自适应分割阈值计算公式如式(1)g(x,y)表示像素的灰度值,radius表示所选区域的半径,si表示每个区域的灰度平均值,threshold1表示分割阈值.为了从背景中分割出红外区域,对图像随机采样100个区域并将它们的灰度平均值作为分割的阈值,分割图像中的红外区域. 为了保证检测红外区域的完整性,采用图像4-邻域分析,实现红外连通区域的检测.逐个像素点扫描图像,如果当前像素的灰度值大于阈值,则说明该点为候选的红外标志点,对其进行编号标记(按连通域找到的先后顺序将连通域分别标记为1,2,3,4……),对已找到候选的红外标志点的像素灰度值标记为0,以避免后续重复的递归查找.然后在本像素的4领域内递归查找其它的点,直到查找完该连通域为止.如此遍历整幅图像,便可以找到所有候选的红外标志点的区域.如图6所示,(a)图是摄像机采集进来的第一帧原始图像,(b)图像是膨胀预处理之后的图像,(c)图是采用以上全局搜索的方法分割出红外区域之后的图像. 为了确保所分割的区域为红外标志点的成像区域,采用先验的信息对分割的候选红外区域进行验证,利用标志点在像平面面积的大小来去除候选区域中的干扰区域.(3)连通域重心的计算和编号标记.利用重心计算公式计算每一个红外区域的重心.为了实现4个红外标志点的图像坐标与给定的4个标志点的世界坐标一一对应,本文采用4个点距离图像4个定点的距离大小的方法对红外标志点的进行顺时针排序,从而完成初始时刻标志点的识别.2)跟踪时刻红外标志点的识别.使用Kalman滤波器估计出当前图像中4个标志点的定位区域,极大地减少了标志点的搜索区域,从而简化了标志点识别的过程.在保证红外标志点识别准确性的前提下,简化后的识别流程如下.(1)在4个Kalman预测区域对图像做膨胀处理.(2)标志点区域分割.跟踪时刻分割阈值计算如公式(2).area表示Kalman滤波器预测的标志点预测区域,f(x,y)表示像素灰度值,number表示预测区域内像素个数,每一个红外区域分割阈值threshold2为预测区域的灰度平均值.在预测区域内,如果当前像素的灰度值小于阈值,那么进行下一像素的扫描;如果当前像素的灰度值大于或等于阈值,则保留当前像素的横坐标和纵坐标并且记录每个预测区域中大于阈值的像素个数,为下一步计算标志点的重心提供依据.(3)连通域重心的计算.对保留下来的像素的横坐标和纵坐标及像素个数,利用重心计算公式计算红外标志点的重心,完成跟踪时刻标志点的识别.如图7所示,(a)图是摄像机采集的原始图像,(b)图是跟踪时刻红外区域分割之后的图像.完成标志点识别之后,计算当前摄像机姿态并且预测下一采样时刻的姿态,一方面可以为机器人控制系统提供更多的反馈信息,另一方面可以通过反投影预测下一帧图像4个标志点的定位区域.1)计算摄像机姿态.使用针孔摄像机模型可以推导出图像坐标与世界坐标的对应关系,如公式(3)所示摄像机内参矩阵K可通过摄像机标定得到,R是3×3的旋转矩阵,T是3×1的平移向量,λ是尺度因子.式(3)左边3×1的矩阵是标志点图像坐标,可经过上述标志点的识别得到.式(3)右边4×1的矩阵是标志点世界坐标,可通过离线标定.因此利用式(3)可以求解摄像机的姿态R、T.为了提高标志点的识别速度和抗干扰能力,增加后续控制系统的预见性,提出了使用Kalman滤波器对红外标志点下一时刻可能出现的区域进行预测.2)Kalman滤波器.针对传统的标志点识别采用全局搜索的方法计算量大、实时性差、抗干扰能力较差的问题,本文提出了使用Kalman滤波器预测4个红外标志点在下一帧图像可能出现的区域,然后在较小的预测区域中进行标志点的搜索,可以极大地减少非目标区域的干扰,简化标志点识别过程,从而提高标志点识别的速度.(1)Kalman滤波原理.Kalman滤波器是由Rudolph E.Kalman在1960年提出的一种线性滤波器,可以有效地去除采样序列中的噪声,利用上一时刻的状态值递归计算出当前的状态值.卡尔曼滤波器的模型[9]为状态方程卡尔曼滤波器的工作流程如图8所示.在时间更新方程中,Xk/k-1表示k时刻的先验状态估计,Xk-1表示k-1时刻的后验状态估计,A表示状态转移矩阵,Pk/k-1表示k时刻的先验估计误差协方差,Pk-1表示k-1时刻的后验估计误差协方差,Q表示状态转移噪声Wk的协方差;在测量更新方程中,Kk表示卡尔曼增益,H 表示观测矩阵,R为观测噪声Vk的协方差,Xk表示k时刻的后验状态估计,zk表示k时刻的观测变量,Pk表示k时刻后验估计误差协方差矩阵,I是单位矩阵.时间更新方程负责及时向前推算当前状态变量和误差协方差估计值,以便为下一个时刻状态构造先验估计.测量更新方程负责反馈,它将先验估计和新的观测变量结合以构造改进的后验估计.时间更新方程也可视为预估方程,测量更新方程可视为校正方程.(2)基于Kalman滤波的标志点运动模型的建立.Kalman滤波的参数需要根据实际应用情况来决定.系统是一个负反馈系统,求解出的摄像机姿态作为反馈值传送给机器人控制系统,实现机器人的跟踪,所以直接对摄像机姿态进行Kalman滤波,一方面可以为控制子系统提供更多的反馈信息,另一方面根据序列图像的连续性,结合红外标志点的世界坐标和摄像机的内参将红外标志点反投影到图像坐标,可以得到标志点在下一帧图像的定位区域.由于Kalman滤波只能应用于线性系统,因此要求滤波模型必须是线性模型.本文把图像相邻采样时刻T内摄像机的运动分解为6个运动:围绕X轴的转动、围绕Y轴的转动、围绕Z轴的转动、沿X轴的平移、沿Y轴的平移、沿Z轴的平移.相邻采样时刻内的转动看作匀角加速度的圆周运动,平移看作匀加速度的直线运动.本系统6个方向运动的观测向量为(φ,θ,φ,tx,ty,tz)T ,状态向量为[φ(k)φv(k)φa(k)θ(k)θv(k)θa(k)φ(k)φv(k)φa(k)tx(k)txv(k)txa(k)ty(k)tyv(k)tya(k)tz(k)tzv(k)tza(k)tza(k)]T,建立状态方程如公式(6).方程中T是采样周期.建立系统的观测方程如式(7).3)基于Kalman滤波器的红外标志点区域预测.本文中Kalman滤波器实现红外标志点区域预测的流程如图9所示.Kalman滤波器实现红外标志点区域预测的步骤.(1)Kalman参数初始化.启动Kalman滤波器需要初始化协方差矩阵p0和状态向量x0,本系统中初始时刻误差协方差矩阵p0为的单位矩阵,初始时刻状态向量x0为初始时刻摄像机的位姿(第一帧图像采用全局搜索的方法识别标志点,计算得到的位姿).系统状态转移噪声Q为主对角线元素为1.5其他元素都为0的18×18的矩阵,系统观测噪声R为主对角线元素为0.9其他元素都为0的18×18的矩阵,状态转移矩阵A和观测矩阵H 分别赋值如式(6)和(7).(2)更新先验状态 Xk/k-1 和先验误差协方差Pk/k-1.结合 Kalman参数的初始值,利用图8中时间更新方程更新先验先验状态Xk/k-1和先验误差协方差Pk/k-1,即 Kalman滤波器通过当前帧图像的摄像机位姿及状态方程预测下一帧图像的先验的摄像机位姿,为后续预测红外标志点下一帧图像可能出现的区域提供依据.(3)利用反投影来预测下一帧图像中红外标志点可能出现的区域.利用先验状态Xk/k-1即先验位姿,并结合4个红外标志点的世界坐标和摄像机的内参,将4个红外标志点反投影到二维图像坐标系,得到下一帧图像中预测的4个红外标志点的二维图像坐标,然后分别以4个预测的红外标志点的二维图像坐标为中心建立4个方形预测区域.红外标志点的预测区域如图10所示,图中的4个黑色方框所包含的区域表示Kalman预测的下一帧图像中4个标志点可能出现的区域. (4)跟踪时刻红外标志点的识别.在预测的4个方形区域中利用跟踪时刻红外标志点的识别方法对红外标志点进行识别.(5)摄像机位姿的计算.(6)更新后验后验状态Xk-1和后验误差协方差Pk-1.利用图8中测量更新方程更新后验后验状态Xk-1和后验误差协方差Pk-1,为后续时间更新提供依据. (7)重复执行步骤(2)-(6).为了验证Kalman滤波器预测区域的正确性,本文做了测试实验,测试本文提出的Kalman滤波器预测红外标志点区域的效果,图11为2014年6月5日13:23分左右,光照度大概为107lx的环境下,所做实验的部分Kalman滤波器预测红外标志点区域的效果图.在图11中,4个绿色区域为Kalman滤波器预测的4个红外标志点的定位区域,红色区域为标志点实际所在的区域,4个红色矩方形区域的中心是红外标志点的重心.由实验结果可以看出,在Kalman滤波器预测的红外标志点区域中进行红外标志点的搜索可以完成红外标志点的识别.为了验证Kalman滤波器预测的准确性,本文通过测试实验,得到预测偏差统计图如图12,图12给出了4个红外标志点的预测区域中心的二位图像坐标与标志点的实际重心的二位图像坐标之间的偏差散列图.(a)(b)(c)(d)四幅图中,4个横坐标轴分别表示4个标志点预测区域中心的二维图像横坐标与4个标志点的实际重心的二维图像横坐标之间的偏差量,4个纵坐标轴分别表示4个标点预测区域中心的二维图像纵坐标与4个标志点的实际重心的二维图像纵坐标之间的偏差量.由实验结果可以看出,无论在X、Y方向Kalman滤波器预测的偏差量基本都在10个像素以内,说明在预测区域内进行红外标志点的搜索,完全可以完成红外标志点识别的任务.本文实验在配置为主频3.10GHz,内存为4.00G的PC机上进行.跟踪时刻红外标志点识别耗时如图13所示.由图13中第一帧图像的识别耗时可知,初始时刻采用传统的全局图像搜索的方法识别红外标志点耗时15ms左右.而采用基于Kalman滤波器的红外标志点的识别方法完成标志点识别耗时不到1ms.通过实验数据对比可以看出,基于Kalman滤波器的红外标志点的识别方法较传统的标志点识别方法的识别速度提高了93%,不仅使得本文系统更好的满足运输机器人平台对跟踪系统的实时性要求,而且使跟踪系统极大地减少了非目标区域的干扰.设计了一个基于红外标志点的跟踪系统.该系统采用了红外标志点,既可消除可见光光照的影响,又保证了所跟踪目标特征的唯一性,大大增强了跟踪系统对环境的适应能力.在红外标志点的识别过程中,提出了基于Kalman滤波器的快速识别方法.实验结果表明本文提出的方法显著的提高了标志点的识别速度,增强了系统的实时性.【相关文献】[1]C.Schlegel,J.Illmann,H.Jaberg,et al.Vision based person tracking with a mobile robot[J].In Proceedings of the Ninth British Machine Vision Conference(BMVC),pages 418–427,1998.[2]Keita Itoh,Takashi Kikuchi,Hiroshi Takemura,et al.HiroshiMizoguchi.Development of a Person Following Mobile Robot in Complicated Background by Using Distance and Color Information[J].IEEE Industrial Electronics,IECON 2006-32nd Annual Conference,2006,pages 3839-3844.[3]S.Feyrer,A.Zell.Detection,tracking,and pursuit of humans with an autonomous mobile robot[J].In Proc.of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS),pages 864–869,1999.[4]J.Barreto,P.Menezes,J.Dias.Human-robot interaction based on haar-like features and eigenfaces[J].In Proc.2004IEEE Int.Conf.on Robotic and Automation,pages 1888–1893,New Orleans,LA,USA,2004.[5]L.Brethes,P.Menezes,F.Lerasle,et al.Face tracking and hand gesture recognition for human-robot interaction[J].In Proc.of the 2004IEEE International Conference on Robotic and Automation,pages 1901–1906,New Orleans,LA,,USA,2004.[6]P.Menezes,L.Brthes,F.Lerasle,et al.Visual tracking of silhouettes for human-robot interaction[J].In Proceedings of the 11th International Conference on Advanced Robotics(ICAR),volume 2,pages 971–976,2003.[7]H.Nanda,L.Davis.Probabilistic Template based Pedestrian Detection in Infrared Videos[J].In IEEE Intelligent Vehicle Symposium,pages 1901 – 1906,Versailles,France,2002.[8]U.Meis,W.Ritter,H.Neumann.Detection and classification of obstacles in night vision traffic scenes based on infrared image[J].In Proc.IEEE Intelligent Transportation Systems,pages 1140 – 1144,Shanghai,China,2003.[9]G.Welch,G.Bishop.An introduction to the Kalman filter[J]put.Sci.Univ.North Carolina,Chapel Hill,Tech.Rep.TR95041,2000.。

基于HOG的人体跟踪算法的研究及应用的开题报告

基于HOG的人体跟踪算法的研究及应用的开题报告

基于HOG的人体跟踪算法的研究及应用的开题报告一、研究背景随着图像和视频处理技术的发展,人体跟踪技术在安防监控、智能交通、医学图像处理等领域得到了广泛应用。

目前,常用的人体跟踪算法有基于背景建模的、基于特征提取的和基于运动模型的。

其中,基于特征提取的算法因其在不同光照、遮挡、尺度变换等情况下鲁棒性较好的特点,成为研究热点。

Histogram of Oriented Gradients (HOG)是一种经典的特征提取方法,其主要通过计算图像中局部梯度的方向直方图来描述物体的形状和外观特征。

在人体跟踪中,HOG特征可以提取出人体区域的形状、纹理和颜色等信息,进而构建人体模型以用于后续跟踪。

本文旨在探究基于HOG的人体跟踪算法的原理及实现方式,并进一步研究其在实际应用中的性能和影响因素,为相关领域的应用提供参考和支持。

二、研究内容1. HOG特征提取原理及算法实现掌握HOG特征提取的原理及提取算法,包括梯度计算、方向直方图的构建和特征描述子的生成等。

2. 基于HOG的人体跟踪算法研究以HOG特征为基础,结合其他技术如SVM分类器和卡尔曼滤波器等,研究基于HOG的人体跟踪算法的实现和优化。

3. 实验设计与数据采集在公共场所布置监控设备,采集人体数据,构建人体库并进行测试,记录算法性能数据。

4. 算法性能分析与评价通过对算法的性能指标和实际应用场景中的影响因素进行分析,最终评价基于HOG的人体跟踪算法的优缺点。

三、研究意义和创新点本文的研究将探究基于HOG的人体跟踪算法的原理及实现,结合实际数据进行算法优化和性能分析,实现了对HOG特征提取技术在人体跟踪中的应用与探索。

本研究的意义及创新点如下:1. 提供了一种新的基于HOG特征的人体跟踪算法实现方式,为人体跟踪技术的进一步发展提供了思路和方向。

2. 分析了实际应用场景中影响算法性能的因素,有助于对算法进行优化和应用时的技术调整。

3. 通过数据采集和性能评价等实验,验证了基于HOG的人体跟踪算法在实际应用中的可行性和有效性。

利用HOG+SVM实现行人检测

利用HOG+SVM实现行人检测

利⽤HOG+SVM实现⾏⼈检测利⽤HOG+SVM实现⾏⼈检测很久以前做的⾏⼈检测,现在稍加温习,上传记录⼀下。

⾸先解析视频,提取视频的每⼀帧形成图⽚存到磁盘。

代码如下import osimport cv2videos_src_path = 'D:\\test1'videos_save_path = 'D:\\test2'videos = os.listdir(videos_src_path)videos = filter(lambda x: x.endswith('avi'), videos)for each_video in videos:print (each_video)# get the name of each video, and make the directory to save frameseach_video_name, _ = each_video.split('.')os.mkdir(videos_save_path + '/' + each_video_name)each_video_save_full_path = os.path.join(videos_save_path, each_video_name) + '/'# get the full path of each video, which will open the video tp extract frameseach_video_full_path = os.path.join(videos_src_path, each_video)cap = cv2.VideoCapture(each_video_full_path)frame_count = 1success = Truewhile(success):success, frame = cap.read()print ('Read a new frame: ', success)params = []params.append(1)params.append(1)cv2.imwrite(each_video_save_full_path + each_video_name + "_%05d.ppm" % frame_count, frame, params)frame_count = frame_count + 1cap.release()对于图⽚的⾏⼈检测应⽤了梯度⽅向直⽅图和⽀持向量机。

行人检测与跟踪的技术与应用

行人检测与跟踪的技术与应用

行人检测与跟踪的技术与应用近年来,随着计算机技术的不断进步和智能化的发展,计算机视觉技术的应用范围也在不断扩展。

其中,行人检测与跟踪技术已经成为计算机视觉领域的热门研究方向,并且得到了广泛的应用。

本文将从技术原理、应用场景和未来发展三个方面,对行人检测与跟踪技术进行探讨。

一、技术原理行人检测与跟踪技术的基本原理是利用计算机视觉技术对行人进行识别和追踪。

其中,行人检测是指在图像或视频中检测出行人位置的过程,而行人跟踪是指在多帧图像或视频中跟踪行人运动轨迹的过程。

行人检测技术主要依靠目标检测算法实现,目前常用的算法主要包括Haar级联分类器、HOG+SVM、RCNN、YOLO等。

其中,Haar级联分类器是最早被广泛使用的算法之一,该算法主要基于人脸检测算法的思想,将图像分为不同的区域,然后使用AdaBoost算法训练分类器来检测行人目标。

HOG+SVM是近年来较为流行的算法之一,该算法基于图像的梯度直方图特征,并结合SVM分类器来实现行人检测。

对于视频中的行人跟踪,常用的算法主要包括卡尔曼滤波、粒子滤波和相关滤波等。

二、应用场景行人检测与跟踪技术在交通安全、智能监控、人机交互、物流配送等领域都有着广泛的应用。

在交通安全方面,行人检测与跟踪技术可以应用于自动驾驶汽车、智能交通信号控制等方面。

在自动驾驶汽车中,行人检测与跟踪技术可以实现对行人的快速识别和跟踪,从而避免交通事故的发生。

在智能交通信号控制方面,行人检测与跟踪技术可以实时监控人行横道上的行人情况,根据行人数量和行人行进速度等信息进行交通信号控制,从而提高交通效率和减少通行时间。

在智能监控领域,行人检测与跟踪技术可以应用于安防、人员追踪、情报收集等方面。

在安防领域中,行人检测与跟踪技术可以实现对陌生人的自动识别和跟踪,从而提高安防监控的效率。

在人员追踪领域中,行人检测与跟踪技术可以用于寻找走失的人员,实现对犯罪嫌疑人的追踪。

在情报收集领域中,行人检测与跟踪技术可以用于分析和监测政治、经济、军事和社会等方面的相关情报。

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B. Overview of the Approach
It is well known that HOG is quite a popular method of detecting people in static image. However, it can’t be used in video due to its slow computing of features. It needs to be improved if we use it in video. In [15] the detectors combine gradient based appearance descriptors with differential optical flow based motion descriptors in linear SVM framework. The method of optical flow is quite complex, it is difficult in achieving real-time without special hardware support. In this paper, we propose a new method. We all know that the scale of detection is the whole frame in the video in general. However, in our experiments, the scale of detection is narrowed greatly exception the first frame including people, making detection time is reduced enormously and the veracity of detection and tracking is improved.
Ningbo University, Ningbo, China
Abstract—Both detection and tracking people are challenging problems, because the human body is non-rigid and there is occasion between the body block. In general, human detection is a prerequisite for human tracking, and tracking has no effect on human detection. However, a novel approach is proposed for human detection and tracking in this paper, changing this situation. First, improved HOG is used to extract human features in the image. Second, we make the relationship between human detection and tracking closer—detection is not only the prerequisite of tracking and it also benefits from tracking. Finally, the Kalman filter is introduced into detecting and tracking people. Our experiments have demonstrated that such a method reduces detection time, and improves human detection and tracking accuracy.
Changyan Li Research Institute of Computer Science and Technology
Ningbo University, Ningbo, China
Lijun Guo, Yichen Hu Research Institute of Computer Science and Technology
A. Related Work
HOG feature is quite popular in human detection, Dalal and Triggs[1] is notable because it was the first paper to report
impressive results on human detection. Their works use HOG as low-level features, which were shown to outperform features such as wavelets [2], PAC-SIFT [3] and shape contexts [4]. To improve detection speed, Zhu et al. [5] propose a rejection cascade using HOG features. Zhang et al. [6] propose a multiresolution framework to reduce the computational cost. Begard et al. [7] address the problem of real-time pedestrian detection by considering different implementations of the Adaboost algorithm.
2010 3rd International Congress on Image and Signal Processing (CISP2010)
A New Method Combining HOG and Kalman Filter
for Video-based Human Detection and Tracking
In this paper, we make the relationship between human detection and tracking closer. Our method consists of the following steps: Firstly, we detect people in the video by the improved HOG. When we detect people for the first time, we remember some useful information, such as location and so on, among which will be used in the Kalman filter initializatiotion; human tracking; Kalman filter
I. INTRODUCTION
Both detection and tracking people are important for many applications, such as automotive safety, surveillance, virtual reality, intelligent control, human-computer interaction and model-based coding and so on. For these applications, we need to detect the objects of interest first (i.e., find the image regions corresponding to the objects) and then track them across different frames while maintaining the correct identities. The two principal sources of difficulty in performing this task are: (a) changes in appearance of the objects with viewpoint, illumination and clothing, and (b) partial occlusion of objects of interest by other objects. In this paper, we present a novel approach, resolving some of these problems, for detecting and tracking human in a walking. Our system does not rely on motion information; instead, it detects humans based on improved HOG that is well used in human detection, and it has become a mainstream approach. There are three important contributions in this paper. Firstly, we apply improved HOG[5] which saves computing time. Secondly, we make the relationship between human detection and tracking closer, that is to say, detection is not only the prerequisite of tracking and it also benefits from tracking. Tracking provides some useful information for human detection making detection time less. Thirdly, The Kalman filter is used to predict and estimate human state in the next frame, which makes the accuracy of human body tracking enhanced. At the same time, it can solve some special shielding problems.
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