复杂背景下基于自适应模板更新的目标跟踪算法 被引量：18

1

作者 贾桂敏 王向军 张世海 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期659-663,共5页

为了提高复杂背景下目标跟踪的稳定性,在模板匹配失败时引入目标分割过程,根据新目标区域与模板的相似度分析得出导致匹配失败的具体原因,提出了一种新的自适应模板更新算法。根据模板图像各像素到模板中心的距离构造加权函数,对传统归... 为了提高复杂背景下目标跟踪的稳定性,在模板匹配失败时引入目标分割过程,根据新目标区域与模板的相似度分析得出导致匹配失败的具体原因,提出了一种新的自适应模板更新算法。根据模板图像各像素到模板中心的距离构造加权函数,对传统归一化相关算法进行改进,使新算法具有一定的抗遮挡能力。实验结果表明,该算法与固定模板跟踪算法和逐帧模板更新算法相比,在目标尺寸变化和被物体局部遮挡时,跟踪的连续性和稳定性更好。 展开更多

关键词 目标跟踪 自适应模板更新 归一化相关 复杂背景

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融合图像感知哈希技术的运动目标跟踪 被引量：10

2

作者 李子印 朱明凌 陈柱 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期795-804,共10页

目的为解决运动目标跟踪时因遮挡、尺度变换等产生的目标丢失以及传统匹配跟踪算法计算复杂度高等问题,提出一种融合图像感知哈希技术的运动目标跟踪算法。方法本文算法利用感知哈希技术提取目标摘要进行模板图像识别匹配,采用匹配跟踪... 目的为解决运动目标跟踪时因遮挡、尺度变换等产生的目标丢失以及传统匹配跟踪算法计算复杂度高等问题,提出一种融合图像感知哈希技术的运动目标跟踪算法。方法本文算法利用感知哈希技术提取目标摘要进行模板图像识别匹配,采用匹配跟踪策略和搜索跟踪策略相配合来准确跟踪目标,并构建模板评价函数和模板更新准则实现目标模板的自适应更新,保证其在目标发生遮挡和尺度变换情况下的适应性。结果该算法与基于NCC(normalized cross correlation)的模板匹配跟踪算法、Mean-shift跟踪算法以及压缩跟踪算法相比,在目标尺度变换和物体遮挡时,跟踪的连续性和稳定性更好,且具有较低的计算复杂度,能分别降低跟踪系统约6.2%、6.3%、9.3%的计算时间。结论本文算法能有效实现视频场景中目标发生遮挡及尺度变换情况下的跟踪,跟踪的连续性和稳定性良好,且算法具有较低的计算复杂度,有利于实时性跟踪系统的构建。 展开更多

关键词 目标跟踪 遮挡 尺度变换 感知哈希 自适应模板更新 模板匹配

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基于改进粒子滤波的视觉目标跟踪 被引量：7

3

作者 赵康 王正勇 +2 位作者 何小海 郑新波 田刚 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期875-882,共8页

针对目标跟踪算法在精度和鲁棒性上的要求,提出一种基于改进粒子滤波的视觉目 标跟踪算法.首先,建立多种特征来描述目标外观模型,并对各特征分量的加权系数进行自适 应调节;然后,利用分类重采样方法解决原始重采样方法中的粒子退化和匮... 针对目标跟踪算法在精度和鲁棒性上的要求,提出一种基于改进粒子滤波的视觉目 标跟踪算法.首先,建立多种特征来描述目标外观模型,并对各特征分量的加权系数进行自适 应调节;然后,利用分类重采样方法解决原始重采样方法中的粒子退化和匮乏问题;最后,提出 一种新的模板更新机制,自适应选取运动模板或原始模板.实验结果表明,改进后的算法在具 有挑战的跟踪视频序列上实验,具有良好的跟踪精度和鲁棒性,能够应对视频图像分辨率不 高、目标转动变化、部分遮挡等复杂条件. 展开更多

关键词 模板更新 部分遮挡 粒子退化 重采样方法 运动模板 图像分辨率 外观模型 视觉目标跟踪

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纵横比自适应的时空正则化相关滤波算法

4

作者 许凯 李婷 葛洪伟 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2024年第1期9-22,共14页

在目标跟踪中,传统相关滤波算法无法感知运动目标尺度纵横比变化,且易受复杂环境影响导致跟踪失败。为此,提出了纵横比自适应的时空正则化相关滤波算法。首先,参考平均峰值相关能量(Average peak-to-correlation energy,APCE)和响应峰... 在目标跟踪中,传统相关滤波算法无法感知运动目标尺度纵横比变化,且易受复杂环境影响导致跟踪失败。为此,提出了纵横比自适应的时空正则化相关滤波算法。首先,参考平均峰值相关能量(Average peak-to-correlation energy,APCE)和响应峰值对每个特征的响应图进行加权融合,以实现对目标的精确跟踪。其次,结合近正交性和空间正则化提出一种新的一维边界滤波器,通过定位目标包围框的四个边界位置实现对目标尺度和纵横比变化的自适应检测,有效抑制了边界效应带来的负面影响。最后,根据响应输出的峰值旁瓣比(Peak-to-sidelobe ratio,PSR)独立地调节各边界滤波器的学习率,防止模型退化。在OTB数据集上进行了测试,该算法表现出理想的跟踪效果,在各个挑战属性上相较于其他优秀算法均取得了更优结果。 展开更多

关键词 目标跟踪 相关滤波 空间正则化 自适应纵横比 模板更新 响应融合

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融合多模板注意力深度网的自适应目标框跟踪算法

5

作者 仲训杲 范东嘉 +3 位作者 仲训昱 周承仙 赵晶 刘强 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1123-1132,共10页

现有深度网络跟踪算法应对相似物体干扰、尺度变化、形变模糊、遮挡等问题存在挑战,为此提出一种融合多模板注意力机制的鲁棒深度网络算法.在SiamFc深度网络分支中构建通道和空间多模板注意力机制,以加强网络对目标特征的提取能力;融合... 现有深度网络跟踪算法应对相似物体干扰、尺度变化、形变模糊、遮挡等问题存在挑战,为此提出一种融合多模板注意力机制的鲁棒深度网络算法.在SiamFc深度网络分支中构建通道和空间多模板注意力机制,以加强网络对目标特征的提取能力;融合浅层和深层卷积特征实现跟踪目标的精确聚焦,以克服相似物干扰问题;采用自适应回归网络学习目标采样点与目标边界之间的距离,实现目标区域的动态预测,有效应对目标尺度变化问题.另外,通过计算分类特征的APCE均值和最大值建立模板在线更新策略,实现网络自适应目标形变模糊与遮挡等问题.对OTB 100和VOT 2016等公开数据集的测试结果表明,与目前先进的SiamFc及改进方法相比,所提出算法在动态目标跟踪的准确率和成功率上均得到有效提升,具有强鲁棒性能. 展开更多

关键词 深度网络 目标跟踪 自适应框 注意力机制 模板更新

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基于kalman预测和自适应模板的目标相关跟踪研究 被引量：5

6

作者 陈少华 闫钧华 +1 位作者 朱智超 孙思佳 《电子设计工程》 2011年第23期189-192,共4页

文中提出了一种基于kalman预测和自适应模板的目标相关跟踪算法。通过kalman预测下一帧图像中目标的状态,缩小整个图像上目标检测的搜索范围,满足目标跟踪的实时性。采取自适应模板更新策略,根据目标的变化情况自动调节参考模板,提高目... 文中提出了一种基于kalman预测和自适应模板的目标相关跟踪算法。通过kalman预测下一帧图像中目标的状态,缩小整个图像上目标检测的搜索范围,满足目标跟踪的实时性。采取自适应模板更新策略,根据目标的变化情况自动调节参考模板,提高目标跟踪的稳定性。仿真实验结果表明,算法能够随着目标的形状、大小、位置的变化快速调整参考模板,进行稳定和实时的跟踪,当目标被物体遮挡时仍能有效地跟踪目标。 展开更多

关键词 目标跟踪 KALMAN预测 模板匹配 模板自适应

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融合注意力机制与自适应模板更新的目标跟踪算法

7

作者 仝卫国 寇德龙 +1 位作者 李茂冉 石宗锦 《电子测量技术》 北大核心 2023年第22期186-192,共7页

针对基于孪生网络的跟踪算法在目标快速移动、发生较大形变、处于复杂背景等情况下容易出现跟踪性能下降的问题,提出一种融合注意力机制与自适应模板更新的目标跟踪算法。跟踪算法以SiamRPN为基础,通过在特征提取网络融合通道注意力机... 针对基于孪生网络的跟踪算法在目标快速移动、发生较大形变、处于复杂背景等情况下容易出现跟踪性能下降的问题,提出一种融合注意力机制与自适应模板更新的目标跟踪算法。跟踪算法以SiamRPN为基础,通过在特征提取网络融合通道注意力机制与空间注意力机制,抑制图像中的干扰信息,补充目标特征在通道空间中的信息,更好地对目标进行定位。将对象在不同时刻的模板,包括初始模板、累积模板和预测模板作为帧残差模块的输入,采用残差学习策略,充分利用初始模板语义信息,自适应更新当前帧所需的模板,减少了跟踪飘移的现象。在OTB100数据集上的实验结果表明,本文跟踪算法与其他跟踪算法相比取得了更高的跟踪成功率和准确率。 展开更多

关键词 目标跟踪 孪生网络 SiamRPN 注意力机制 自适应模板更新

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基于改进归一化积相关算法的目标跟踪方法研究 被引量：2

8

作者 徐一鸣 顾菊平 +1 位作者 袁媛 邹学祥 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第2期11-15,共5页

针对归一化积相关算法(Normalizad Product Correlation,NProd)对光照敏感且计算复杂度高的特点,提出一种基于改进归一化积相关的实时目标跟踪方法.通过对NProd算法进行去均值改进,去除图像直流分量,抑制了图像灰度变化对相关峰的影响,... 针对归一化积相关算法(Normalizad Product Correlation,NProd)对光照敏感且计算复杂度高的特点,提出一种基于改进归一化积相关的实时目标跟踪方法.通过对NProd算法进行去均值改进,去除图像直流分量,抑制了图像灰度变化对相关峰的影响,提高了算法对光照变化的鲁棒性;通过应用先粗后精的分层搜索算法提高了算法实时性能;最后通过自适应模板更新改善了跟踪算法的稳定性.运动目标跟踪实验表明,该方法保留了NProd算法的高匹配精度,在亮度变化达到25%时可以保证跟踪稳定,且满足实时性要求. 展开更多

关键词 归一化积相关 目标跟踪 分层搜索 自适应模板更新

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基于自适应模板更新和局部-全局策略的无人机场景下目标跟踪算法 被引量：1

9

作者 白晓 樊蓓蓓 《工业控制计算机》 2022年第12期46-48,共3页

基于孪生网络框架的跟踪算法在平衡精度和速度方面具有巨大的优势。然而在复杂无人机场景下的目标外观发生变化时,基于孪生网络的跟踪算法缺乏有效的更新机制来获取有效模板信息而导致目标漂移甚至目标丢失。此外,当目标丢失时,跟踪算... 基于孪生网络框架的跟踪算法在平衡精度和速度方面具有巨大的优势。然而在复杂无人机场景下的目标外观发生变化时,基于孪生网络的跟踪算法缺乏有效的更新机制来获取有效模板信息而导致目标漂移甚至目标丢失。此外,当目标丢失时,跟踪算法缺乏有效的搜索策略来提高在线更新的效率。针对以上问题,在SiamRPN的基础上,提出一种基于自适应模板更新和局部-全局策略的无人机场景下的跟踪算法,简称SiamATU。SiamATU采用自适应的在线策略,根据历史帧和当前帧累积的模板信息,可以准确预测后续帧中目标的位置。局部-全局策略可以有效地提高搜索目标的效率,以实现准确、高效的目标跟踪。 展开更多

关键词 孪生网络 自适应模板更新 局部-全局策略 无人机目标跟踪

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在线目标分类及自适应模板更新的孪生网络跟踪算法 被引量：2

10

作者 陈志旺 张忠新 +2 位作者 宋娟 雷海鹏 彭勇 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期151-163,共13页

针对孪生网络跟踪算法在离线训练阶段学习被跟踪目标和其他对象的嵌入式特征,而这些特征缺少特定于目标的上下文信息,使跟踪算法的稳健性较差的问题,以SiamRPN++作为基准算法,提出了在线目标分类及自适应模板更新的孪生网络跟踪算法。首... 针对孪生网络跟踪算法在离线训练阶段学习被跟踪目标和其他对象的嵌入式特征,而这些特征缺少特定于目标的上下文信息,使跟踪算法的稳健性较差的问题,以SiamRPN++作为基准算法,提出了在线目标分类及自适应模板更新的孪生网络跟踪算法。首先,在离线训练阶段设计了互相关特征图监督模块,以学习更具判别力的嵌入式特征;其次,在线跟踪阶段设计了包含注意力机制的在线目标分类模块,在该模块中使用在线滤波器更新策略滤除背景噪声干扰;最后,设计了一种自适应模板更新模块,使用UpdateNet更新目标模板信息。在VOT2018、VOT2019这2个标准数据集上的实验结果验证了所提算法的有效性,相比基准算法SiamRPN++分别带来13.5%和18.2%(EAO)的性能提升。 展开更多

关键词 机器视觉 目标跟踪 孪生网络 目标分类 自适应模板更新

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自适应模板更新的粒子滤波实时跟踪算法 被引量：1

11

作者 赖作镁 陈怀新 吴必富 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期768-772,共5页

提出一种自适应模板更新的粒子滤波实时跟踪算法。在粒子滤波的跟踪框架下,目标模板的自适应观测模型采用含有三个分量的混合高斯模型来建模并用增量EM算法在线更新,很好地解决了模板更新问题。实验结果表明:该跟踪算法在光照变化条件... 提出一种自适应模板更新的粒子滤波实时跟踪算法。在粒子滤波的跟踪框架下,目标模板的自适应观测模型采用含有三个分量的混合高斯模型来建模并用增量EM算法在线更新,很好地解决了模板更新问题。实验结果表明:该跟踪算法在光照变化条件下的红外目标、外观姿态快速变化、局部遮挡等情况下的目标跟踪实验均能长时间稳定地跟踪目标,且无需普通粒子滤波算法的重采样策略,计算简单,易于硬件并行实现。 展开更多

关键词 目标跟踪 粒子滤波 自适应模板更新 混合高斯模型 增量EM算法

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复杂背景下目标的快速提取与跟踪 被引量：15

12

作者 郝志成 朱明 刘微 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期259-263,共5页

为了实现复杂背景下对任意目标的快速提取与稳定跟踪,利用自适应空域滤波器进行目标区域分割,再用二次投影法快速分离目标,并以模板评价函数为准则实时更新模板,提出了一种新的模板提取与更新的方法。该方法具有模板自适应性强,目标判... 为了实现复杂背景下对任意目标的快速提取与稳定跟踪,利用自适应空域滤波器进行目标区域分割,再用二次投影法快速分离目标,并以模板评价函数为准则实时更新模板,提出了一种新的模板提取与更新的方法。该方法具有模板自适应性强,目标判断准确,跟踪鲁棒性好等优点。外场实验表明,利用该方法能在目标变化和有物体遮挡干扰的情况下准确提取目标,并保持连续稳定的跟踪。 展开更多

关键词 信息处理技术 目标跟踪 自适应模板 评价函数 模板更新

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基于自适应模板更新的改进孪生卷积网络目标跟踪算法 被引量：3

13

作者 柳赟 孙淑艳 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第4期145-151,230,共8页

现有的孪生网络目标跟踪算法采用边界框模板进行跟踪,在目标形变、遮挡等干扰下很容易导致跟踪漂移。在轮廓检测网络和孪生卷积网络(Siamese)跟踪网络的基础上,提出一种基于深度轮廓模板更新的改进孪生卷积网络目标跟踪算法。利用轮廓... 现有的孪生网络目标跟踪算法采用边界框模板进行跟踪,在目标形变、遮挡等干扰下很容易导致跟踪漂移。在轮廓检测网络和孪生卷积网络(Siamese)跟踪网络的基础上,提出一种基于深度轮廓模板更新的改进孪生卷积网络目标跟踪算法。利用轮廓检测网络获取目标边缘轮廓,降低背景杂波干扰;利用改进的Siamese网络获得轮廓模板和搜索区域的深度特征;通过相似性匹配获得最优跟踪目标。仿真实验结果表明,所提出的改进模型能够提高目标形变、遮挡等干扰下目标跟踪性能,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 目标跟踪 深度学习 孪生网络 轮廓检测网络 轮廓模板 自适应模板更新

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基于尺度搜索的车辆跟踪算法 被引量：1

14

作者 范永昆 张正道 彭力 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第22期119-127,共9页

为解决视觉车辆跟踪过程中尺度变化导致的模型漂移问题,在核相关滤波算法的基础上,提出一种车辆目标的尺度搜索算法。通过比较目标区域上三个特定尺度相关滤波响应的平均峰值相关能量,推断出目标尺度的变化方向,进而在变化方向上迭代搜... 为解决视觉车辆跟踪过程中尺度变化导致的模型漂移问题,在核相关滤波算法的基础上,提出一种车辆目标的尺度搜索算法。通过比较目标区域上三个特定尺度相关滤波响应的平均峰值相关能量,推断出目标尺度的变化方向,进而在变化方向上迭代搜索当前目标的最佳尺度。此外,为确保相关滤波模板能够适应运动过程中的车辆外观变化,在最佳尺度估计的情形下,对模板进行自适应加权更新,进一步提高模板准确性。大量的实验表明,本文算法可以有效解决车辆跟踪过程中尺度变化导致的模型漂移问题,且相比于其他相关滤波类算法具有更加优秀的跟踪性能。 展开更多

关键词 机器视觉 车辆跟踪 尺度搜索 平均峰值相关能量 自适应模板更新

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基于环境自适应孪生网络的低空目标视频跟踪

15

作者 梁天行 王瑞 +1 位作者 吴洋 蔡鑫奇 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2021年第7期735-742,共8页

为了实现对低空目标准确、高效的跟踪,通过分析低空目标所处背景可能发生的变化,总结背景变化时跟踪低空目标的技术特点,对基于孪生网络的视频目标跟踪算法进行改进,提出了基于环境自适应孪生网络的低空目标跟踪算法,并利用UAV123数据... 为了实现对低空目标准确、高效的跟踪,通过分析低空目标所处背景可能发生的变化,总结背景变化时跟踪低空目标的技术特点,对基于孪生网络的视频目标跟踪算法进行改进,提出了基于环境自适应孪生网络的低空目标跟踪算法,并利用UAV123数据集对所提算法进行评估。结果显示,加入环境自适应模块的算法比现有的基于孪生网络跟踪算法在精度上提高了5.7%,在成功率上提高了7.3%,对低空目标的跟踪性能有明显的提升。 展开更多

关键词 视频跟踪 孪生网络 低空目标 环境自适应 模板更新

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基于相关匹配及双模式模板更新的跟踪方法 被引量：1

16

作者 徐克虎 李科 张波 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第4期1058-1060,共3页

运动目标被遮挡表现为一部分子块区域与模板的失配,从而影响目标跟踪效果;为解决该问题,提出了一种改进的相关跟踪方法和双模式模板更新策略;通过自适应阈值调整和分块相关运算对MCD算法进行改进,在遮挡发生时判别被遮挡子块,及时调整... 运动目标被遮挡表现为一部分子块区域与模板的失配,从而影响目标跟踪效果;为解决该问题,提出了一种改进的相关跟踪方法和双模式模板更新策略;通过自适应阈值调整和分块相关运算对MCD算法进行改进,在遮挡发生时判别被遮挡子块,及时调整模板更新策略,由Kalman滤波结果与匹配结果的线性加权和得出目标最终位置;实验结果表明:该方法能有效抑制目标局部像素变化引起的跟踪漂移,且对遮挡具有一定的鲁棒性。 展开更多

关键词 自适应阈值 分块相关 双模式模板更新 遮挡处理 KALMAN滤波

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