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深度学习的目标跟踪算法综述 被引量：106
1
作者 李玺 查宇飞 +5 位作者 张天柱 崔振 左旺孟 侯志强 卢湖川 王菡子 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2019年第12期2057-2080,共24页
目标跟踪是利用一个视频或图像序列的上下文信息,对目标的外观和运动信息进行建模,从而对目标运动状态进行预测并标定目标位置的一种技术,是计算机视觉的一个重要基础问题,具有重要的理论研究意义和应用价值,在智能视频监控系统、智能... 目标跟踪是利用一个视频或图像序列的上下文信息,对目标的外观和运动信息进行建模,从而对目标运动状态进行预测并标定目标位置的一种技术,是计算机视觉的一个重要基础问题,具有重要的理论研究意义和应用价值,在智能视频监控系统、智能人机交互、智能交通和视觉导航系统等方面具有广泛应用。大数据时代的到来及深度学习方法的出现,为目标跟踪的研究提供了新的契机。本文首先阐述了目标跟踪的基本研究框架,从观测模型的角度对现有目标跟踪的历史进行回顾,指出深度学习为获得更为鲁棒的观测模型提供了可能;进而从深度判别模型、深度生成式模型等方面介绍了适用于目标跟踪的深度学习方法;从网络结构、功能划分和网络训练等几个角度对目前的深度目标跟踪方法进行分类并深入地阐述和分析了当前的深度目标跟踪方法;然后,补充介绍了其他一些深度目标跟踪方法,包括基于分类与回归融合的深度目标跟踪方法、基于强化学习的深度目标跟踪方法、基于集成学习的深度目标跟踪方法和基于元学习的深度目标跟踪方法等;之后,介绍了目前主要的适用于深度目标跟踪的数据库及其评测方法;接下来从移动端跟踪系统,基于检测与跟踪的系统等方面深入分析与总结了目标跟踪中的最新具体应用情况,最后对深度学习方法在目标跟踪中存在的训练数据不足、实时跟踪和长程跟踪等问题进行分析,并对未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 深度神经网络 相关滤波器 深度孪生网络 强化学习 生成对抗网络
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基于均值漂移的视觉目标跟踪方法综述 被引量：18
2
作者 齐飞 罗予频 胡东成 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第21期24-27,共4页
基于均值漂移的视觉目标跟踪方法具有模型简洁实用、能够处理目标形变及部分遮挡等复杂情形的优点,算法高效且易于模块化实现。各种改进的模型及方法针对目标的尺度变化、特征分布等核心问题进行了系统研究,跟踪性能得到了进一步提高。... 基于均值漂移的视觉目标跟踪方法具有模型简洁实用、能够处理目标形变及部分遮挡等复杂情形的优点,算法高效且易于模块化实现。各种改进的模型及方法针对目标的尺度变化、特征分布等核心问题进行了系统研究,跟踪性能得到了进一步提高。该文从基本的均值漂移跟踪方法出发,系统介绍了此类方法的发展过程与最新成果。 展开更多
关键词 均值漂移 视觉目标跟踪 核函数 相似性度量
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背景变化鲁棒的自适应视觉跟踪目标模型 被引量：12
3
作者 王建宇 陈熙霖 +1 位作者 高文 赵德斌 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期1001-1008,共8页
提出了视觉跟踪任务中目标动态建模的一种方法.该方法首先针对跟踪序列中的当前帧图像观测进行Haar变换,从而得到图像的过完备特征描述;然后根据Fisher准则,评价每个Haar特征对目标和当前背景的区分能力,目标模型由那些区分能力最强的H... 提出了视觉跟踪任务中目标动态建模的一种方法.该方法首先针对跟踪序列中的当前帧图像观测进行Haar变换,从而得到图像的过完备特征描述;然后根据Fisher准则,评价每个Haar特征对目标和当前背景的区分能力,目标模型由那些区分能力最强的Haar特征构成.在跟踪过程中,采用卡尔曼滤波算法预测目标下一时刻的可能位置,从而根据目标的图像观测和目标下一时刻可能的位置附近的背景图像观测,对Haar特征的区分能力进行动态评价.通过保留区分能力强的特征,同时淘汰区分能力弱的特征,维护目标模型的强可区分性和低计算复杂性.该方法的主要策略是,在最大程度地保持可区分性的前提下,减少计算的复杂性.实验结果表明,在存在诸多不确定性因素的真实长序列视频上,该跟踪方法能够实时地完成复杂的目标跟踪任务. 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 在线特征选择 目标模型 HAAR特征 卡尔曼滤波
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复杂场景下基于条件随机场的视觉目标跟踪 被引量：15
4
作者 高琳 唐鹏 +2 位作者 盛鹏 左航 游志胜 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1721-1728,共8页
目标模型更新中存在的模型漂移问题,是影响视频跟踪结果的一个重要因素。针对这一难题,提出了一种新的基于前景分割的目标跟踪算法。算法通过引入条件随机场(CRF)模型对跟踪区域和非跟踪区域的时空关系进行建模,实现对图像序列中像素点... 目标模型更新中存在的模型漂移问题,是影响视频跟踪结果的一个重要因素。针对这一难题,提出了一种新的基于前景分割的目标跟踪算法。算法通过引入条件随机场(CRF)模型对跟踪区域和非跟踪区域的时空关系进行建模,实现对图像序列中像素点的标记,标记为跟踪目标或背景,并使用在线学习方法,根据场景的变化调整CRF模型的参数。跟踪过程中,通过对CRF模型的求解,得到最优的标记场和目标像素的置信图像;利用置信图像,结合目标模型的相似性度量定位整个目标;根据目标区域内的标记结果,使用一种选择性采样的方式更新目标模型,从而解决更新中的漂移问题。通过在多个典型的复杂场景中进行实验,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 信息处理 视觉目标跟踪 模型漂移 条件随机场 置信图 选择性更新
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基于相关滤波器的视觉目标跟踪方法 被引量：15
5
作者 张雷 王延杰 +2 位作者 刘艳滢 孙宏海 何舒文 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1349-1357,共9页
为了解决视觉目标跟踪中的尺度预测的难题,本文在核相关滤波器的目标跟踪的框架下给出了一种尺度估计策略,并对传统的核相关跟踪方法中目标模型的在线更新方法进行了修改,提出了一种多尺度视觉目标跟踪算法。首先,通过对正则化最小二乘... 为了解决视觉目标跟踪中的尺度预测的难题,本文在核相关滤波器的目标跟踪的框架下给出了一种尺度估计策略,并对传统的核相关跟踪方法中目标模型的在线更新方法进行了修改,提出了一种多尺度视觉目标跟踪算法。首先,通过对正则化最小二乘分类器(RLS)学习获得位置和尺度核相关滤波器(KCF);然后,寻找位置和尺度KCF输出响应的最大值,完成目标位置和尺度的检测;最后,在线更新目标模型。实验中,对12组具有挑战性的标准视频序列进行测试。实验结果表明,相对于现有的3种基于相关滤波器的跟踪方法中的最优者,本文方法的平均中心位置误差(CLE)减少了7.0pixels,平均成功率(SR)提高了18.3%,平均距离(DP)精度提高了5.6%;在目标发生尺度、光照、姿态变化、部分遮挡、旋转及快速运动等复杂情况下,本文方法均有较强的适应性,具有重要的理论和应用研究价值。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 相关滤波器 多尺度
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一种改进的粒子滤波目标跟踪算法 被引量：13
6
作者 周尚波 何革 柳玉炯 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第7期2757-2759,共3页
传统的Condensation跟踪算法使用状态转移分布作为采样粒子的建议分布函数,没有考虑当前的观测值,大量的粒子运算浪费在了那些具有小似然性的区域。针对该问题,提出一种基于Mean Shift以改进建议分布函数的粒子滤波跟踪方法。实验表明,... 传统的Condensation跟踪算法使用状态转移分布作为采样粒子的建议分布函数,没有考虑当前的观测值,大量的粒子运算浪费在了那些具有小似然性的区域。针对该问题,提出一种基于Mean Shift以改进建议分布函数的粒子滤波跟踪方法。实验表明,由于有效地利用了当前观测值,改进的算法具有较强的鲁棒性和实时性。 展开更多
关键词 粒子滤波 均值漂移 视觉目标跟踪
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融合显著性与运动信息的相关滤波跟踪算法 被引量：11
7
作者 张伟俊 钟胜 +1 位作者 徐文辉 WU Ying 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1572-1588,共17页
主流的目标跟踪算法以矩形模板的形式建立被跟踪物体的视觉表征,无法有效区分目标与背景像素,在背景复杂、目标非刚体形变、复杂运动等挑战性因素影响下容易出现模型偏移的问题,导致跟踪失败.与此同时,像素级的显著性信息与运动先验信... 主流的目标跟踪算法以矩形模板的形式建立被跟踪物体的视觉表征,无法有效区分目标与背景像素,在背景复杂、目标非刚体形变、复杂运动等挑战性因素影响下容易出现模型偏移的问题,导致跟踪失败.与此同时,像素级的显著性信息与运动先验信息作为人类视觉系统有效区分目标与背景、识别运动物体的重要信号,并没有在主流目标跟踪算法中得到有效的集成利用.针对上述问题,提出目标的像素级概率性表征模型,并且建立与之对应的像素级目标概率推断方法,能够有效利用像素级的显著性与运动观测信息,实现与主流的相关滤波跟踪算法的融合;提出基于显著性的观测模型,通过背景先验与提出的背景距离模型,能够在背景复杂的情况下得到高辨识度的像素级图像观测;利用目标与相机运动的连续性来计算目标和背景的运动模式,并以此为基础建立基于运动估计的图像观测模型.实验结果表明,提出的目标表征模型与融合方法能够有效集成上述像素级图像观测信息,提出的跟踪方法总体跟踪精度优于多种当下最先进的跟踪器,对跟踪场景中的背景复杂、目标形变、平面内旋转等挑战性因素具有更好的鲁棒性. 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 运动分析 显著性检测 像素级概率模型 相关滤波
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基于踪片Tracklet关联的视觉目标跟踪:现状与展望 被引量：10
8
作者 刘雅婷 王坤峰 王飞跃 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期1869-1885,共17页
近年来,由于计算机视觉技术的发展和计算机硬件性能的提高,基于视觉的目标跟踪方法得到了飞速的发展.其中,基于踪片(Tracklet)关联的目标跟踪方法因为具有对目标遮挡的强鲁棒性、算法运行的快速性等优点得到了广泛关注,本文对这类方法... 近年来,由于计算机视觉技术的发展和计算机硬件性能的提高,基于视觉的目标跟踪方法得到了飞速的发展.其中,基于踪片(Tracklet)关联的目标跟踪方法因为具有对目标遮挡的强鲁棒性、算法运行的快速性等优点得到了广泛关注,本文对这类方法的最新研究进展进行了综述.首先,简明地介绍了视觉目标跟踪的基本知识、研究意义和研究现状.然后,通过感兴趣目标检测、跟踪特征提取、踪片生成、踪片关联与补全四个步骤,系统详尽地介绍了基于踪片关联的目标跟踪方法,分析了近年来提出的一些踪片关联方法的优缺点.最后,本文指出了该研究问题的发展方向,一方面要提出更先进的目标跟踪模型,另一方面要采用平行视觉方法进行虚实互动的模型学习与评估. 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 踪片关联 网络流 马尔科夫随机场 平行视觉
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多空间分辨率自适应特征融合的相关滤波目标跟踪算法 被引量：10
9
作者 汤张泳 吴小俊 朱学峰 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期66-74,共9页
相关滤波算法因无法充分利用深度特征和浅层特征的互补特性而限制跟踪性能.针对该问题,文中提出多空间分辨率自适应特征融合的相关滤波目标跟踪算法.首先,使用更深的ResNet-50网络提取深度特征,提高特征表示在跟踪过程中的鲁棒性和鉴别... 相关滤波算法因无法充分利用深度特征和浅层特征的互补特性而限制跟踪性能.针对该问题,文中提出多空间分辨率自适应特征融合的相关滤波目标跟踪算法.首先,使用更深的ResNet-50网络提取深度特征,提高特征表示在跟踪过程中的鲁棒性和鉴别性.再针对不同特征具有不同空间分辨率的特点,从视频帧中分割不同尺度的图像块作为搜索区域,更好地平衡边界效应和样本数目.最后,引入自适应特征融合方法,以自适应的权重融合两类特征的响应图,充分利用其互补特性.在多个标准数据集上的实验证实文中算法的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 相关滤波 特征表示 自适应融合
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使用PSR重检测改进的核相关目标跟踪方法 被引量：9
10
作者 潘振福 朱永利 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第12期196-202,共7页
针对传统的基于核相关滤波器的跟踪方法(KCF)缺少跟踪失败检测的问题,提出了一种改进的KCF目标跟踪方法。改进的KCF跟踪器采用高斯窗口方法在目标位置上截取训练样本,这种采样方法可以获得更有效的目标信噪比并同时减少背景干扰信息的引... 针对传统的基于核相关滤波器的跟踪方法(KCF)缺少跟踪失败检测的问题,提出了一种改进的KCF目标跟踪方法。改进的KCF跟踪器采用高斯窗口方法在目标位置上截取训练样本,这种采样方法可以获得更有效的目标信噪比并同时减少背景干扰信息的引入,从而使跟踪器可以在复杂场景下具有更强的适应性。在目标跟踪的过程中,通过相关运算的峰值旁瓣比检测目标跟踪是否失败,并在相关匹配值较高的位置学习目标检测器。一旦检测到跟踪失败,便对跟踪器进行纠正,恢复目标跟踪。通过实验验证了改进算法的鲁棒性,相比传统的KCF跟踪器的总体性能提高了13.2%。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 相关滤波器 目标重检测
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基于人类视觉智能和粒子滤波的鲁棒目标跟踪算法 被引量：8
11
作者 朱明清 王智灵 陈宗海 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期1720-1724,共5页
与计算机视觉目标跟踪算法遇到的各种困难和瓶颈不同的是,鲁棒视觉目标跟踪仅仅是人类视觉系统的一项基本功能.为此,基于自顶向下的视觉注意机制,构建了一种相应的计算模型,提出一种利用检测视觉注意力焦点区域的方法来模拟人类视觉系... 与计算机视觉目标跟踪算法遇到的各种困难和瓶颈不同的是,鲁棒视觉目标跟踪仅仅是人类视觉系统的一项基本功能.为此,基于自顶向下的视觉注意机制,构建了一种相应的计算模型,提出一种利用检测视觉注意力焦点区域的方法来模拟人类视觉系统的全局搜索过程,并用粒子滤波跟踪来模拟人类视觉系统的局部跟踪过程的目标跟踪算法.多组对比实验结果表明了所提出的算法在视觉目标跟踪中的优越性. 展开更多
关键词 生物视觉 人类视觉智能 视觉目标跟踪 视觉注意
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视觉目标跟踪十年研究进展 被引量：8
12
作者 张开华 樊佳庆 刘青山 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第3期40-49,共10页
视觉目标跟踪指在一个视频序列中,给定第一帧目标区域,在后续帧中自动匹配到该目标区域的任务。通常来说,由于场景遮挡、光照变化、物体本身形变等复杂因素,目标与场景的表观会发生剧烈的变化,这使得跟踪任务本身面临极大的挑战。在过... 视觉目标跟踪指在一个视频序列中,给定第一帧目标区域,在后续帧中自动匹配到该目标区域的任务。通常来说,由于场景遮挡、光照变化、物体本身形变等复杂因素,目标与场景的表观会发生剧烈的变化,这使得跟踪任务本身面临极大的挑战。在过去的十年中,随着深度学习在计算机视觉领域的广泛应用,目标跟踪领域也迅速发展,研究人员提出了一系列优秀算法。鉴于该领域处于快速发展的阶段,文中对视觉目标跟踪研究进行了综述,内容主要包括跟踪的基本框架改进、目标表示改进、空间上下文改进、时序上下文改进、数据集和评价指标改进等;另外,还综合分析了这些改进方法各自的优缺点,并提出了可能的未来的研究趋势。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 深度学习 计算机视觉
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基于核相关滤波器的无人机目标跟踪算法 被引量：8
13
作者 邵博 熊惠霖 郁文贤 《信息技术》 2017年第11期150-156,共7页
多旋翼无人机已经广泛应用于各个领域,视觉目标跟踪算法对于无人机的应用具有十分重要的意义。无人机平台下的视觉目标跟踪对跟踪算法提出了很高的要求,要求在满足实时性的前提下能够在复杂场景下准确地检测跟踪目标。针对传统的核化相... 多旋翼无人机已经广泛应用于各个领域,视觉目标跟踪算法对于无人机的应用具有十分重要的意义。无人机平台下的视觉目标跟踪对跟踪算法提出了很高的要求,要求在满足实时性的前提下能够在复杂场景下准确地检测跟踪目标。针对传统的核化相关滤波器跟踪算法缺乏尺度估计以及抗遮挡能力不强的问题,提出了一种改进的核化相关滤波器的目标跟踪算法。利用位置估计滤波器得到目标位置,然后采用基于颜色空间直方图的相似性度量算法得到尺度估计结果,构建小型样本库并采取自适应阈值的样本更新策略进行样本更新。提出的算法在公共数据集和无人机实拍数据集下的实验结果显示,该算法能够快速准确地跟踪目标,并且在显著遮挡和尺度变化等复杂情况下也具有较好的跟踪效果。 展开更多
关键词 多旋翼无人机 视觉目标跟踪 核化相关滤波器 空间直方图 相似性度量 尺度变化 遮挡
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一种基于ResNet网络特征的视觉目标跟踪算法 被引量：8
14
作者 马素刚 赵祥模 +2 位作者 侯志强 王忠民 孙韩林 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期129-134,共6页
针对复杂场景下目标容易丢失的问题,提出了一种基于深度残差网络(ResNet)特征的尺度自适应视觉目标跟踪算法.首先,通过ResNet提取图像感兴趣区域的多层深度特征,考虑到修正线性单元(ReLU)激活函数对目标特征的抑制作用,在ReLU函数之前... 针对复杂场景下目标容易丢失的问题,提出了一种基于深度残差网络(ResNet)特征的尺度自适应视觉目标跟踪算法.首先,通过ResNet提取图像感兴趣区域的多层深度特征,考虑到修正线性单元(ReLU)激活函数对目标特征的抑制作用,在ReLU函数之前选取用于提取目标特征的卷积层;然后,在提取的多层特征上分别构建基于核相关滤波的位置滤波器,并对得到的多个响应图进行加权融合,选取响应值最大的点即为目标中心位置.目标位置确定后,对目标进行多个尺度采样,分别提取不同尺度图像的方向梯度直方图(fHOG)特征,在此基础上构建尺度相关滤波器,从而实现对目标尺度的准确估计.在视频集OTB100中与其他6种相关算法进行了比较,实验结果表明,所提算法取得了较高的跟踪成功率和精确度,能够较好地适应目标的尺度变化、背景干扰等复杂场景. 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 深度残差网络 核相关滤波 深度学习 尺度估计
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实时视觉目标跟踪与视频对象分割多任务框架 被引量：8
15
作者 李瀚 刘坤华 +1 位作者 刘嘉杰 张晓晔 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期101-112,共12页
目的针对视觉目标跟踪(video object tracking,VOT)和视频对象分割(video object segmentation,VOS)问题,研究人员提出了多个多任务处理框架,但是该类框架的精确度和鲁棒性较差。针对此问题,本文提出一个融合多尺度上下文信息和视频帧... 目的针对视觉目标跟踪(video object tracking,VOT)和视频对象分割(video object segmentation,VOS)问题,研究人员提出了多个多任务处理框架,但是该类框架的精确度和鲁棒性较差。针对此问题,本文提出一个融合多尺度上下文信息和视频帧间信息的实时视觉目标跟踪与视频对象分割多任务的端到端框架。方法文中提出的架构使用了由空洞深度可分离卷积组成的更加多尺度的空洞空间金字塔池化模块,以及具备帧间信息的帧间掩模传播模块,使得网络对多尺度目标对象分割能力更强,同时具备更好的鲁棒性。结果本文方法在视觉目标跟踪VOT-2016和VOT-2018数据集上的期望平均重叠率(expected average overlap,EAO)分别达到了0.462和0.408,分别比Siam Mask高了0.029和0.028,达到了最先进的结果,并且表现出更好的鲁棒性。在视频对象分割DAVIS(densely annotated video segmentation)-2016和DAVIS-2017数据集上也取得了有竞争力的结果。其中,在多目标对象分割DAVIS-2017数据集上,本文方法比Siam Mask有更好的性能表现,区域相似度的杰卡德系数的平均值J_(M)和轮廓精确度的F度量的平均值F_(M)分别达到了56.0和59.0,并且区域和轮廓的衰变值J_(D)和F_(D)都比Siam Mask中的低,分别为17.9和19.8。同时运行速度为45帧/s,达到了实时的运行速度。结论文中提出的融合多尺度上下文信息和视频帧间信息的实时视觉目标跟踪与视频对象分割多任务的端到端框架,充分捕捉了多尺度上下文信息并且利用了视频帧间的信息,使得网络对多尺度目标对象分割能力更强的同时具备更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 视频对象分割 全卷积网络 空洞空间金字塔池化 帧间掩模传播
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基于改进粒子滤波的视觉目标跟踪 被引量：7
16
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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基于最大池图匹配的形变目标跟踪方法 被引量：7
17
作者 王治丹 蒋建国 齐美彬 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期704-711,共8页
该文提出了一种基于最大池图匹配的形变目标跟踪算法,适用于跟踪目标产生较大形变或者严重遮挡等场合.此方法首先将目标搜索区域过分割为候选目标部件并建立动态图表示,即目标部件的表象特征和它们之间的几何位置关系.然后采用最大池图... 该文提出了一种基于最大池图匹配的形变目标跟踪算法,适用于跟踪目标产生较大形变或者严重遮挡等场合.此方法首先将目标搜索区域过分割为候选目标部件并建立动态图表示,即目标部件的表象特征和它们之间的几何位置关系.然后采用最大池图匹配算法,得到目标图和候选图中部件的匹配关系,从而确定出目标位置的置信图.联合考虑目标整体和目标部件对目标位置的支持,投票决定出精确的目标位置.在各种形变目标的跟踪序列测试下,该算法与其他跟踪器的对比验证了其有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 动态图表示 最大池图匹配
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采用核相关滤波的快速TLD视觉目标跟踪 被引量：7
18
作者 王姣尧 侯志强 +2 位作者 余旺盛 廖秀峰 陈传华 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期1686-1696,共11页
目的如何对目标进行快速鲁棒的跟踪一直是计算机视觉的重要研究方向之一,TLD(tracking-learningdetection)算法为这一问题提供了一种有效的解决方法,为了进一步提高TLD算法的跟踪性能,从两个方面对其进行了改进。方法首先在跟踪模块采... 目的如何对目标进行快速鲁棒的跟踪一直是计算机视觉的重要研究方向之一,TLD(tracking-learningdetection)算法为这一问题提供了一种有效的解决方法,为了进一步提高TLD算法的跟踪性能,从两个方面对其进行了改进。方法首先在跟踪模块采用尺度自适应的核相关滤波器(KCF)作为跟踪器,考虑到跟踪模块与检测模块相互独立,本文算法使用检测模块对跟踪模块结果的准确性进行判断,并根据判断结果对KCF滤波器模板进行有选择地更新;然后在检测模块,运用光流法对目标位置进行初步预测,依据预测结果动态调整目标检测区域后,再使用分类器对目标进行精确定位。结果为了验证本文算法的优越性,对其进行了两组实验,实验1在OTB2013和Temple Color128这两个平台上对本文算法进行了跟踪性能的测试,其结果表明本文算法在OTB2013上的跟踪精度和成功率分别为0. 761和0. 559,在Temple Color128上的跟踪精度和成功率分别为0. 678和0. 481,且在所有测试视频上的平均跟踪速度达到了27. 92帧/s;实验2将本文算法与其他3种改进算法在随机选取的8组视频上进行了跟踪测试与对比分析,实验结果表明,本文算法具有最小的中心位置误差14. 01、最大的重叠率72. 2%以及最快的跟踪速度26. 23帧/s,展现出良好的跟踪性能。结论本文算法使用KCF跟踪器,提高了算法对遮挡、光照变化和运动模糊等场景的适应能力,使用光流法缩小检测区域,提高了算法的跟踪速度。实验结果表明,本文算法在多数情况下均取得优于参考算法的跟踪性能,在对目标进行长时间跟踪时表现出良好的跟踪鲁棒性。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 TLD(tracking—leaming—detection) 核相关滤波 光流法 检测区域调整
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全局搜索和多实例判别特征的长时跟踪方法
19
作者 肖诗逢 程旭 《计算机系统应用》 2024年第7期1-13,共13页
长时目标跟踪相对于短时目标跟踪仍然是一个巨大的挑战.然而现有的长时跟踪算法通常在面对目标频繁出现消失、目标外观发生剧变等挑战中表现不佳.本文提出了一种基于局部搜索模块和全局搜索跟踪模块的全新、鲁棒且实时的长时跟踪框架.... 长时目标跟踪相对于短时目标跟踪仍然是一个巨大的挑战.然而现有的长时跟踪算法通常在面对目标频繁出现消失、目标外观发生剧变等挑战中表现不佳.本文提出了一种基于局部搜索模块和全局搜索跟踪模块的全新、鲁棒且实时的长时跟踪框架.局部搜索模块利用TransT短时跟踪器生成一系列候选框,并通过置信度评分确定最佳候选框.针对全局重新检测开发了一个新颖的全局搜索跟踪模块,以Faster R-CNN为基础模型,在RPN阶段与R-CNN阶段引入非局部操作和多级实例特征融合模块,以充分挖掘目标实例级特征.为了改进全局搜索跟踪模块的性能,设计了双模板更新策略来提升跟踪器的鲁棒能力.通过使用不同时间点上更新的模板能够更好地适应目标的变化.根据局部或全局置信度分数判断目标是否存在,并在下一帧中选择局部或全局搜索跟踪策略.同时能够为局部搜索模块估计目标的位置和大小.此外还为全局搜索跟踪器引入了排名损失函数,隐式学习了区域提议与原始查询目标的相似度.通过在多个跟踪数据集上进行大量实验对提出的跟踪框架进行了广泛评估.结果一致表明,本文提出的跟踪框架实现了令人满意的性能. 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 长时跟踪 全局搜索跟踪 模板更新
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多特征融合的无人艇视觉目标长时相关鲁棒跟踪
20
作者 王宁 吴伟 +1 位作者 王元元 孙赫男 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期62-74,共13页
[目的]针对显著海浪遮挡、相机剧烈晃动引起的无人艇视觉目标跟踪脱靶问题,提出一种基于多特征融合的长时相关鲁棒跟踪算法。[方法]首先,采用多特征融合技术,增强目标特征表达,提高目标模型鲁棒性;其次,利用高维特征降维和响应图子网格... [目的]针对显著海浪遮挡、相机剧烈晃动引起的无人艇视觉目标跟踪脱靶问题,提出一种基于多特征融合的长时相关鲁棒跟踪算法。[方法]首先,采用多特征融合技术,增强目标特征表达,提高目标模型鲁棒性;其次,利用高维特征降维和响应图子网格插值,提高目标跟踪的效率与精度;然后,设计水面目标重识别机制,解决目标完全脱离视野时的稳定跟踪问题;最后,采用多个代表性视频数据集进行验证和比较分析。[结果]实验结果表明,相较于传统的长时相关跟踪算法,平均成功率提升15.7%,平均距离精度指标提升30.3%,F-Score指标提升7.0%。[结论]所提算法能够处理恶劣海况下的目标脱靶问题,对于提升无人船艇及海洋机器人智能感知能力,具有重要技术支撑意义。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 长时鲁棒跟踪 水面目标重识别 多特征融合 无人艇
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