数字图像目标跟踪

1、目标跟踪2012.3.122运动目标分片跟踪运动目标分片跟踪主要内容1234图像分割图像分割全局运动估计全局运动估计 车辆检测与跟踪车辆检测与跟踪3动态场景的运动检测动态场景的运动检测视频图像中的目标检测与跟踪，是计算机视觉的基础课题，视频图像中的目标检测与跟踪，是计算机视觉的基础课题，同时具有广泛的应用价值。同时具有广泛的应用价值。： 静态场景静态场景 目标检测相对简单，研究渐趋成熟目标检测相对简单，研究渐趋成熟 动态场景动态场景 相对复杂，成为当前研究领域的热点相对复杂，成为当前研究领域的热点静态场景帧差的一个例子静态场景帧差的一个例子45解决思路要检测动态场景中的运动目标，关键在于对场景

2、的要检测动态场景中的运动目标，关键在于对场景的运动进行估计，通过估计出的运动参数补偿其运动，运动进行估计，通过估计出的运动参数补偿其运动，最后使用帧差法得到运动目标。最后使用帧差法得到运动目标。提取特征点特征点匹配最小二乘求运动参数提取特征点前一帧图像后一帧图像运动补偿帧差法运动目标运动目标6求解全局运动参数前一帧后一帧求特征点并匹配运动补偿补偿后的帧差图像7第50帧第80帧第5帧帧差法特征匹配的方法原序列8下图给出了运动补偿与直接帧差的结果比较下图给出了运动补偿与直接帧差的结果比较图图1Coastguard序列图像序列图像图图2直接帧差和运动补偿后的差值图比较直接帧差和运动补偿后的差值图比较

3、9运动目标分片跟踪运动目标分片跟踪主要内容1234图像分割图像分割全局运动估计全局运动估计 车辆检测与跟踪车辆检测与跟踪10目标分割的意义与现状 运动目标的准确分割，对于获取目标的特征信运动目标的准确分割，对于获取目标的特征信息非常重要，直接影响到进一步的运动目标跟踪的息非常重要，直接影响到进一步的运动目标跟踪的处理，传统的运动目标分割的算法主要有背景差分，处理，传统的运动目标分割的算法主要有背景差分，相邻帧间差分，光流场的方法，这些方法都有各自相邻帧间差分，光流场的方法，这些方法都有各自的缺点和不足，不能满足准确分割运动目标的要求。的缺点和不足，不能满足准确分割运动目标的要求。11运动目标分

4、割结果一 （a）实验序列）实验序列1 （b）固定阈值二值化）固定阈值二值化 （c）高斯模型分割）高斯模型分割 （d）自适应值）自适应值 MRF分割分割 12MRF运动目标分割结果二 （a）实验序列）实验序列2 （b）固定阈值二值化）固定阈值二值化 （c）高斯模型分割）高斯模型分割 （d）自适应值）自适应值 MRF分割分割 13运动目标分片跟踪运动目标分片跟踪主要内容1234图像分割图像分割全局运动估计全局运动估计 车辆检测与跟踪车辆检测与跟踪14目标外观变化时片匹配的情况目标外观变化时片匹配的情况外观缓慢变化时，丢失的片很少15分片跟踪遮挡下的跟踪遮挡下的跟踪16分片跟踪目标表现模型的变化时的

5、跟踪目标表现模型的变化时的跟踪17目标尺度发生变化目标尺度发生变化18运动目标分片跟踪运动目标分片跟踪报告内容1234图像分割图像分割全局运动估计全局运动估计 车辆检测与跟踪车辆检测与跟踪19车辆检测与跟踪包括以下两方面内容：包括以下两方面内容：基于码本更新的检测与跟踪方法基于码本更新的检测与跟踪方法基于轮廓匹配的检测与跟踪方法基于轮廓匹配的检测与跟踪方法20车辆检测与跟踪概述车辆检测与跟踪概述智能交通系统：智能交通系统：( Intelligent Transport Systems, ITS)21车辆检测与跟踪概述车辆检测与跟踪概述影响车辆检测和跟踪的主要因素：影响车辆检测和跟踪的主要因素：

6、 （1）车辆自身阴影；（2）车辆间相互遮挡或车辆被背景中物体遮挡；（3）同车型车辆之间具有较大的相似性；（4）光线突变；（5）夜晚和雨、雪等恶烈天气等。主要针对（主要针对（1）、（）、（2）两种情况开展研究）两种情况开展研究 22车辆检测与跟踪概述车辆检测：改进的码本算法车辆检测：改进的码本算法解决车辆检测中的阴影问题;车辆跟踪车辆跟踪: Kalman预测的方法预测的方法解决车辆跟踪中的遮挡问题;23基于改进码本的车辆检测方法基于改进码本的车辆检测方法运动检测方法：运动检测方法： 帧间差分方法光流场方法背景减法 构建较为理想的背景模型背景模型 24车辆跟踪方法的实现车辆跟踪方法的实现 基于基于Kalman 滤波的车辆跟踪滤波的车辆跟踪通过运动估计运动估计和目标匹配目标匹配两个模块实现对车辆的跟踪。利用前一帧获得的参数作为Kalman滤波的状态变量，当前帧获得的参数作为观测值，通过Kalman滤波推导获得估计值。 以估计值为中心进行目标匹配，如果能匹配上则认为是当前运动目标，如果匹配不上则认为出现了遮挡，使用Kalman对其位置进行预测。 25夜晚车辆检测结果夜晚车辆检测结果 26普通路面检测结果普通路面检测结果 （a）序列某一帧）序列某一帧 （b）混合高斯模型检测结果）混合高斯模型检测结果 （c）Bayes 决策检测结果决策检测结果 （d）改进方法检测结果）