基于遮挡的目标跟踪问题

[26]。

第五章总结与展望视频目标跟踪技术一直都是计算机视觉研究领域中的一门重点和难点技术。为了帮助解决人类视觉系统上的不足，一直致力于研究发展计算机，使计算机能够服务于人们的生活，提高人们的生活水准和质量水平。技术服务于生活，对于在目标跟踪方面取得的一些技术突破早已用遇到各个领域当中。无论是我们日常生活中所碰到的视频监控，还是那令人赞叹的无人驾驶，都有用到视觉目标跟踪技术。可能当我们在使用相关设备的时候，并只知道这些设备的工作原理也并不需要具备相关领域的专业知识，只需要根据说明书简单的学习操作后就可以轻松上手，可以说目标跟踪技术早已融入了人们的生活当中。本篇论文主要探讨了基于遮挡情况下的目标跟踪算法进行研究。从开篇的绪论讲解有关目标跟踪技术的背景，去认识这项技术是在什么样的一个时代背景下产生的，它的产生对于整个时代有着什么样的意义，就像人们常说的英雄之所以诞生是应为他们所处的时代所造就的，基于那个时代的需求发展，相关技术方面的要求才会露出头角，从最开始目标跟踪的概念提出，到后来对于目标跟踪技术的发展研究再到现在人们在使用这些通过人类智慧总结出来的研究果实，如今的目标跟踪技术已经取得了突破性的进展，同时随着深入挖掘会碰到新的更加艰难的挑战。随着互联网的不断发展，一些算法早已经不再适用于当前的需求，但是一些经典的跟踪算法任然经历着这样一股浪潮保存了下来。人们不断对相关算法进行延伸改善，许多新算法的思想并不是凭空出现的，有的是站在了巨人的肩膀上，因此通过了解目标跟踪技术的前世今生，才能更好地推动技术的发展。了解了这些之后，就需要进行基础知识的填充，只有掌握了支撑着这项技术的基础知识才能去分析解决问题。论文中所采取的meanshift算法就是一种核密度估计法，它的原理就是在直方图的基础上增加了一条用来平滑数据的核函数。由于目标跟踪领域内的挑战因素有很多，其中包括：光照因素、遮挡程度、运动速率、形变程度等等，一般来说在给定的场景当中对于目标跟踪的影响并不会只有其中的一种因素对其产生影响，会有多种因素共同作用导致在对目标进行跟踪过程中出现各种各样的问题导致跟踪结果不理想。因此本篇论文也只是从其中了一个问题进行着手，主要研究遮挡对于目标跟踪的影响，通过测试算法程序在遮挡情况下的跟踪性能，对算法进行修改完善。通过对相关算法的理论学习以及一些前辈在这些算法的基础上提出的一些思路方法，编写程序测试其抗遮挡性。在整个研究的过程中，无论是对于素材的选取还是程序的修改都是基于前面的基础之上完成的。从程序测试的结果中也发现了一些问题有待进一步地解决，实验结果显示该算法对于部分遮挡情况具有一定的抗遮挡性，而当目标对象处于长期遮挡或完全遮挡下的情况未能够得到有效的解决。而基于这样的情况，提供了一种新的思路，从算法原理进行分析，因为meanShift算法是利用目标颜色直方图来表示目标对象的特征，所以是否能够从颜色直方图方面入手，通过对目标颜色直方图进行改进使得算法的性能得到提升。同时由于跟踪过程容易受到背景颜色的干扰，能否通过对于模型尺度进行自适应调整从而提高算法的抗遮挡能力。整体设计过程从最初的选定到最后成品的展现划过的时间很长，对于目标跟踪的了解也才刚刚接触，未来需要不断的进行学习，掌握更多新的知识去解决这些问题。目前接触到的知识用过程序的测试了解了对于这方面的掌握程度，也从中吸取到了不足，希望在不尽的将来能够在目标跟踪当中更进一步，去探索位置的领域。

参考文献王明波,周亚凡,刘颖.遮挡情况下目标跟踪算法研究，现代雷达，200830（7）5255火元莲,曹鹏飞,董俊松.基于融合特征的多尺度快速相关滤波跟踪算法[J].计算机工程与科学,2019,41(03):559-566.张波.基于粒子滤波的图像跟踪算法研究[D].上海交通大学,2007.张世辉,何琦,董利健.基于遮挡区域建模和目标运动估计的动态遮挡规避方法[J].自动化学报,2019,45(04):771-786.张杨,闫河,杨晓龙.基于遮挡检测的核相关滤波目标跟踪算法[J].数字技术与应用,2018,0(2):125-126.鲁国智,彭冬亮,谷雨.多特征分层融合的相关滤波鲁棒跟踪[J].中国图象图形学报,2018,23(5):662-673.成新田,唐振民.一种尺度自适应的机器人目标跟踪算法[J].计算机科学,2014,41(12):280-282.郇二洋,李睿.基于自适应特征融合的粒子滤波目标跟踪算法[J].计算机科学,2015,42(2):316-318齐飞,罗予频,胡东成.基于均值漂移的视觉目标跟踪方法综述[J].计算机工程,2007,33(21):24-27.陆光宇.目标跟踪技术研究[J].舰船电子工程,2018,38(12):6-10.彭宁嵩,杨杰,刘志.Mean-Shift跟踪算法中核函数窗宽的自动选取[J].软件学报,2005,16(9):1542-1550.侯志强,韩崇昭.视觉跟踪技术综述[J].自动化学报,2006,32(4):603-617.WANGW.Methodformovingtargetdetectionandrecog-nitioninintelligentvisualsurveillance[D].DoctoralDis-sertation.Xi'an:Xi'anElectronicandScienceUniversi-ty,2013.KALALZ,MIKOLAJCZYKK,MATASJ.Tracking-Learning-Detection[J].IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence,2012,34(7):1409-1422.林海涛,钟海俊,王斌,窦高奇.基于相关滤波的目标快速跟踪算法研究[J].现代电子技术,2018,41(2):21-25.ELGAMMALA,DURAISWAMIR,HARWOODD,etal..Backgroundandforegroundmodelingusingnonparametricker-neldensityestimationforvisualsurveillance[J].IEEE,2002,90(7):1151-1163.闫庆森,李临生,徐晓峰.视频跟踪算法研究综述[J].计算机科学,2013,40(06A):204-209.蔡荣太,吴元昊,王明佳,吴庆祥.视频目标跟踪算法综述[J].电视技术,2010(12):135-138.尹宏鹏,陈波,柴毅,刘兆栋.基于视觉的目标检测与跟踪综述[J].自动化学报,2016,42(10):1466-1489.林庆,徐柱,王士同,詹永照.HSV自适应混合高斯模型的运动目标检测[J].计算机科学,2010,37(10):254-256.谷明琴,蔡自兴,李仪.应用圆形度和颜色直方图的交通信号灯识别[J].计算机工程与设计,2012,33(1):243-247.张颖,李孟歆,英宇.智能监控系统中自适应抗遮挡目标跟踪[J].现代电子技术,2018,41(17):59-61.刘苗,黄朝兵.基于多特征自适应融合的MeanShift目标跟踪方法[J].现代计算机：中旬刊,2016,0(4):68-72.陈菲,黄勇坚,李淑彦,张舟.自适应窗口的meanshift目标跟踪算法[J].电子技术（上海）,2016,0(5):1-4.周越,张帆,夏彩凤.一种基于改进型meanshift算法的运动目标跟踪方法[J].科技经济导刊,2017,0(21):184-184.王田,刘伟宁,韩广良,杜超,刘恋.基于改进MeanShift的目标跟踪算法[J].液晶与显示,2012,27(3):396-400.李伟.视频图像中的运动目标跟踪算法研究[D].南京:东南大学自动化学院,2009.毕笃彦,库涛,查宇飞,张立朝,杨源.基于颜色属性直方图的尺度目标跟踪算法研究[J].电子与信息学报,2016,38(5):1099-1106.LOWEDG.Distinctiveimagefeaturesfromscale-invariantkeypoints[J].InternationalJournalofComputerVision,2004,60(2):91-110.WangF,YeJ.Anovelfragments-basedtrackingalgorithmusingmeanshift[C]//IEEEInternationalConferenceonControlAutomationRoboticsandVision,2008:694-698.

致谢四年的时光如同小桥流水缓缓流淌，如今也即将走过大学的四年时光。虽然岁月如梭悄悄带走了了我们的大学时光，但是在这四年来所经历过的发生过的记忆却洋溢在心头。从最初的毕设选题到最终的论文书写历时将近半年的时光，抛撒下的是汗水和泪珠，好比那春雨时节付出辛勤耕耘的农民，期盼着再来年秋天能够有一个丰收的季节。从最初的懵懂迷茫，如同身陷迷宫路人由于周围无法掌控的事物而踌躇不前，面对目标跟踪这个未知的领域，除了只有一腔热血和兴趣所致，似乎并没有他人能够对其娓娓道来。最初的心情是忐忑的，或许是因为之前从未学过有关目标跟踪的相关知识导致无法摸清方向。我们时常像那迷途的羔羊不知所措，等待着灯塔老人为我们照亮前行的方向。在毕设初期，听从老师的指导意见，在网上初步查询了有关目标跟踪的一些经典算法让我眼花缭乱，错综复杂的思路和原理让我不知所措。面对举足无措的我，老师帮助我理清自己的思路给出了一些建议：需要考虑对什么信息源（分视频和图片序列）中的对象进行跟踪，在这次研究过程中准备采取什么样的方法进行实现，可以多种方法先实验，选取一种最好的作为主方法，其他的方法用于对比，考虑考虑视频图像的选择，以及公认的一些视频图，表达出你的意图，除此之外还要思考想跟踪哪一类问题，行人？还是其他？论文可以解决什么问题，除了可以正常跟踪，可否有效解决有遮挡，或者背景光线等弱时也能正常跟综等等？思考你做的创新点之处等等。正是王老师悉心的帮助我规划设计思路，避免我研究的太过于宽泛，使我在毕设的准备道路上避免了诸多的弯路。无论是系统的框架设定还是整体的进展状况，王老师都是细心地指导着我走在这条崎岖的道路上，如同一束光源照亮前方的黑夜，给与了我陪伴和温暖。对于专业上的疑难困惑老师都会帮忙出谋划策，有效的利用时间去解决所出现的问题。很多时候问题能够解决也是由于有老师的鼓励和自身的咬牙坚持。整个毕设难免会有许多磕磕碰碰、跌跌撞撞，但是一切的一切都随着一阵清风过去了，留下来的则是劳动的果实。时间上严谨的监督我们的毕设进展，精神上给与我鼓励和支持，问题上帮助我解决疑惑，在此向王老师表达内心的敬佩和感谢。漫长的毕设终将结束，整个过程似乎都被忙碌所填满，但似乎因为有着老师的关怀和帮助总能偷得几度半日闲暇的阳光。一张张怀旧的画面涌上心