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基于卡尔曼滤波与Mean Shift的运动车辆跟踪

2013-09-19张秀林王浩全

电子设计工程 2013年5期
关键词:卡尔曼滤波

张秀林 , 王浩全 , 刘 玉 , 安 然

(1.中北大学 动态测试技术重点实验室,山西 太原 030051;2.中北大学 信息与通信工程学院,山西 太原 030051)

在Mean Shift跟踪算法中,Changjiang Yang[1]对多维图像的Mean shift方法进行了讨论,使用改进的快速高斯变换提高算法的速度,Collins[2]将尺度空间和 Mean shift相结合解决了核函数带宽实时变化时的目标跟踪。但是,核窗宽决定了参与Mean-Shift迭代的样本数量,而且也反映了跟踪窗口的大小,在整个跟踪过程中不再发生变化[3-4]。 因此,当目标存在明显尺度变化的时候,尤其是当目标尺寸逐渐增大以至超出核窗宽范围的时候,固定不变的核窗宽常常会导致目标的丢失。

1 颜色特征的卡尔曼滤波对目标初步预测

卡尔曼滤波器初预测算法流程:

其中,D(i)表示像素i的颜色值,uk表示第k个聚类颜色模型的均值,Tk表示属于第k个聚类的像素集合,nk表示第 k个聚类包含的像素数。

第k个聚类的高斯模型:

第k个聚类在目标颜色分布中的权重:

第k个聚类的归一化权值:

田志芳立即慌了,她发现杨连长也在,他是和刀营长骑马提前来的,但他胸前没挂红花。她扭过头问向阳花:“谁?谁结婚?”向阳花笑嘻嘻地说:“别急,妹子,你今天仔细找找,这里还有比杨连长更好的不?”

计算目标模型:

Step3:使用3种尺寸的窗口搜索候选目标以适应尺度上的变化。运动车辆的中心在X、Y轴上的运动是一个由随机加速而被扰动的直线运动。

其中,(x,y)表示矩形中心的坐标,t近似为视频序列的帧数,和分别是矩形中心在 x和 y方向的运动速度,w(t)和v(t)是两个相互独立的零均值高斯白噪声序列,分别表示状态转移噪声和观测噪声。……

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