遮擋情況下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤方法研究

［劉亭 楊豐瑞 劉雄風(fēng)］

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遮擋情況下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤方法研究

［劉亭 楊豐瑞 劉雄風(fēng)］

摘要

針對(duì)現(xiàn)有目標(biāo)跟蹤算法在目標(biāo)被不同程度遮擋尤其是長(zhǎng)時(shí)間完全遮擋時(shí)難以準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)，本文提出了一種新的遮擋跟蹤算法。根據(jù)目標(biāo)與模板的相似度判斷目標(biāo)的遮擋情況。當(dāng)目標(biāo)被大面積遮擋時(shí)，采用改進(jìn)粒子濾波算法預(yù)測(cè)目標(biāo)位置；當(dāng)目標(biāo)被完全遮擋時(shí)，采用改進(jìn)三幀差法來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體，然后將檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行模板匹配得到原目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文跟蹤算法在目標(biāo)被部分遮擋、嚴(yán)重遮擋以及長(zhǎng)時(shí)間完全遮擋時(shí)都能有效跟蹤目標(biāo)，具有較好的適用性和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：目標(biāo)遮擋 完全遮 粒子濾波 三幀差法

劉亭

女，重慶郵電大學(xué)，碩士研究生，主要研究方向：視頻圖像處理。

楊豐瑞

男，重慶重郵信科(集團(tuán))股份有限公司，重慶郵電大學(xué)，教授，博士，主要研究方向：通信新技術(shù)應(yīng)用、視頻圖像處理通信。

劉雄風(fēng)

男，重慶郵電大學(xué)，碩士研究生，主要研究方向：通信新技術(shù)應(yīng)用。

引言

視頻圖像中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的核心問(wèn)題之一[1]。而遮擋問(wèn)題作為目標(biāo)跟蹤過(guò)程中最常見(jiàn)的問(wèn)題，一直是目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域研究人員關(guān)注的難點(diǎn)和重點(diǎn)問(wèn)題。能否有效地判斷和處理遮擋，特別是嚴(yán)重遮擋和完全遮擋，是評(píng)判一個(gè)目標(biāo)跟蹤算法魯棒性的重要依據(jù)[2]。

目前最常用的目標(biāo)跟蹤方法[4]有CamShift算法、Kalman濾波算法和粒子濾波算法。CamShift算法實(shí)時(shí)性好且具有抗部分遮擋的能力，但是當(dāng)目標(biāo)被完全遮擋時(shí)該算法就不能準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)。……