一种特征融合的带宽自适应Mean Shift跟踪算法
2012-09-17郑世宝
电视技术 2012年5期
张 良,郑世宝,杨 华
(上海交通大学电子工程系图像通信与信息处理研究所,上海 200240)
运动目标跟踪是当前计算机视觉在图像监控领域的一个研究热点,作为众多跟踪方法的一种,Mean Shift算法是一种基于核密度的无参密度估计算法。从1995年Yizhong Cheng[1]将该算法引入计算机视觉领域便引起了人们极大的关注。早期Comaniciu[2]提出计算目标区域和候选目标区域的颜色直方图特征最大相似度的Mean Shift跟踪算法,采用颜色特征的Mean Shift算法有着旋转不变性且对部分遮挡不敏感,所以Mean Shift算法对非刚体目标在部分遮挡下有着较好的跟踪效果,然而经典Mean Shift算法在目标颜色和背景颜色相近时容易丢失目标。近年来很多背景融合的算法被提出来[3-4],它们综合考虑了颜色特征、边缘特征、纹理特征等。Mean Shift算法的另一个缺陷是核函数是固定的,当目标尺度发生变化时容易跟踪失败,改进的算法参见文献[5-6]。本文在前人的基础上针对Mean Shift这些缺陷提出一种特征融合的核函数带宽自适应算法,首先介绍Mean Shift算法原理,然后提出融合边缘特征、核函数带宽自适应更新算法,在此基础上对目标模型更新进行了相关研究,最后进行实验并给出相关结论及后续工作。
1 Mean Shift目标跟踪算法
Mean Shift目标跟踪算法首先需要确定目标区域,然后初始化目标模型,计算核函数加权的颜色直方图概率分布,以及每一帧中计算候选区域目标模型的直方图分布;计算目标模型和候选模型的Bhattacharyya相似性系数,求得最大相似度的Mean Shift向量,并不断迭代,最终收敛到目标的真实位置。……
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