利用SIFT特征聯合匹配的非剛體目標跟蹤算法

侯志強，黃安奇，余旺盛，劉 翔

（空軍工程大學信息與導航學院，陜西西安710077）

利用SIFT特征聯合匹配的非剛體目標跟蹤算法

侯志強，黃安奇，余旺盛，劉 翔

（空軍工程大學信息與導航學院，陜西西安710077）

為了解決非剛體目標跟蹤過程中由目標形狀快速變化帶來的困難，提出了利用SIFT特征聯合匹配的非剛體目標跟蹤算法。首先分別提取目標模板和當前搜索區域的SIFT特征點；然后利用改進的聯合匹配策略在目標模板和當前搜索區域之間進行特征匹配；最后根據匹配結果確定目標在當前幀的位置和尺度。改進的聯合匹配策略在構建相似度矩陣時，不但利用了具有旋轉和尺度不變性的SIFT特征向量，并且充分考慮了特征點的空間位置信息，有效提高了特征匹配的準確性。將這種改進的聯合匹配策略成功地引入到SIFT匹配跟蹤中，克服了傳統SIFT匹配算法用于非剛體目標跟蹤時的缺陷。實驗結果表明，該算法對目標的非剛性形變、尺度變化以及背景干擾都具有較強的魯棒性。

視覺跟蹤；非剛體目標；SIFT特征；聯合匹配

0 引 言

視覺跟蹤問題是計算機視覺領域中的一個重要問題，近年來被越來越多的學者所關注［1］。由于非剛體目標在運動過程中形狀和外觀都會不斷發生變化，從而使得對非剛體目標的跟蹤任務更具挑戰性。如何對運動目標建立一個簡單、準確、有效的外觀模型是解決非剛體目標跟蹤問題的關鍵。從選取模板形式的不同，可以將典型的非剛體目標跟蹤算法分為以下幾類：基于規則模板的跟蹤、基于變形模板的跟蹤、基于局部分塊的跟蹤和基于特征匹配的跟蹤。……