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多特征融合匹配的多目标跟踪

闫辉 许廷发 吴青青 徐磊 吴威

闫辉, 许廷发, 吴青青, 徐磊, 吴威. 多特征融合匹配的多目标跟踪[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(2): 163-170. doi: 10.3788/CO.20130602.0163
引用本文: 闫辉, 许廷发, 吴青青, 徐磊, 吴威. 多特征融合匹配的多目标跟踪[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(2): 163-170. doi: 10.3788/CO.20130602.0163
YAN Hui, XU Ting-fa, WU Qing-qing, XU Lei, WU Wei. Multi-object tracking based on multi-feature joint matching[J]. Chinese Optics, 2013, 6(2): 163-170. doi: 10.3788/CO.20130602.0163
Citation: YAN Hui, XU Ting-fa, WU Qing-qing, XU Lei, WU Wei. Multi-object tracking based on multi-feature joint matching[J]. Chinese Optics, 2013, 6(2): 163-170. doi: 10.3788/CO.20130602.0163

多特征融合匹配的多目标跟踪

doi: 10.3788/CO.20130602.0163
基金项目: 

国家自然科学基金重点资助项目(科学仪器专项)(No.61027002);国家973重点基础研究发展计划资助项目(No.2009CB72400603);国家自然科学基金资助项目(No.60972100)

详细信息
    作者简介:

    闫 辉(1986-),男,山东菏泽人,硕士研究生,2008年于北京航空航天大学获得学士学位,主要从事图像处理、目标跟踪等方面的研究。E-mail: yanhui17@sina.com;许廷发(1968—),男,黑龙江肇东人,博士,教授,博士生导师,1992年、2000年于东北师范大学获得学士、硕士学位,2004年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,2006于华南理工大学电子与信息学院完成博士后工作,主要从事光电成像探测与识别等方面的研究。E-mail:ciom_xtf1@bit.edu.cn

    通讯作者:

    许廷发, E-mail:ciom_xtf1@bit.edu.cn

  • 中图分类号: TP391.41

Multi-object tracking based on multi-feature joint matching

  • 摘要: 针对复杂背景的视频图像多目标跟踪遮挡问题,提出了一种多特征融合匹配的多目标跟踪方法。基于自适应高斯混合背景模型重构和更新背景策略,实现当前帧背景减除和多目标检测;采用目标的颜色特征、质心位置、运动速度等特征进行融合匹配跟踪;最后,通过区域辅助判定策略将场景下的目标状态分为目标进入场景、目标退出场景、目标暂消、目标重现、目标融合和分裂5种状态,用质心预测方法和遮挡因子辅助匹配来提高匹配正确率。仿真实验结果表明:采用该方法跟踪同一目标和不同目标的相似度平均值分别为0.949 71和0.505 73,优于单一颜色特征信息匹配;目标遮挡结束后重新匹配相似度为0.972 83,实现了复杂背景下具有表面相似性的多目标实时跟踪。

     

  • [1] 顾鑫,王海涛,汪凌峰,等.基于不确定性度量的多特征融合跟踪[J].自动化学报,2011,37(5):550-559. GU X,WANG H T,WANG L F,et al.. Fusing multiple features for object tracking based on uncertainty measurement[J]. Acta Automatica Sinica,2011,37(5):550-559.(in Chinese) [2] 李安平.复杂环境下的视频目标跟踪算法研究[D].上海:上海交通大学,2006. LI A P. Research oil tracking algorithm for visual target under complex environments[D]. Shanghai:Shanghai Jiaotong University,2006.(in Chinese) [3] 郝志成,高文.多模跟踪技术在轮式侦察车图像处理器的应用[J].中国光学,2011,4(5):480-488. HAO ZH CH,GAO W. Application of multi-pattarn tracking technique in image processor of wheel type scout car[J]. Chinese Optics,2011,4(5):480-488.(in Chinese) [4] HARINI V,PAUL S,NIKOS P. Robust target detection and tracking through integration of motion, color, and geometry[J]. Computer Vision and Image Understanding,2006,103(2006):121-138. [5] 颜佳,吴敏渊.遮挡环境下采用在线Boosting的目标跟踪[J].光学 精密工程,2012,20(2):439-446. YAN J,WU M Y. On-line boosting based target tracking under occlusion[J]. Opt. Precision Eng.,2012,20(2):439-446.(in Chinese) [6] 胡江龙,方景龙,王大全.多目标跟踪算法在水质监测中的应用[J].机电工程,2012,39(5):613-615. HU J L,FANG J L,WANG D Q. Water quality monitoring using multi-object tracking algorithm[J]. J. Mechanical Electrical Eng.,2012,39(5):613-615.(in Chinese) [7] 王坤峰,李镇江,汤淑明.基于多特征融合的视频交通数据采集方法[J].自动化学报,2011,37(3):322-330. WANG K F,LI ZH J,TANG SH M. Visual traffic data collection approach based on multi-features fusion[J]. Acta Automatica Sinica,2011,37(3):322-330.(in Chinese) [8] 丘文涛,赵建,刘杰.结合区域分割的SIFT图像匹配方法[J].液晶与显示,2012,20(2):439-446. QIU W T,ZHAO J,LIU J. Image matching algorithm combining SIFT with region segmentation[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays,2012,20(2):439-446.(in Chinese) [9] STAUFFER C,GRIMSON W. Learning patterns of activity using real-time tracking[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2000,22(8):747-757. [10] NUMMIAFO K,KOLLER-MEIER E,GOOL L V. Color features for tracking non-rigid objects[J]. Acta Automatics Sinica,2003,29(3):345-355. [11] VIGNON D,LOVELL B C,ANDREWS R J. General purpose real-time object tracking using Hausdorff transforms[C]//9th International Conference on Information Processing and Management of Uncertainty in Knowledge-Based Systems,Annency,France,July 1-6,2002:1-6. [12] GARQI P. Robust multiple target tracking under occlusion using fragmented mean shift and Kalman filter[C]//2011 Internation Conference on Communications and Signal Processing(ICCSP),Kerala,India,Feb 10-12,2011:5171521. [13] PAPADAKIS N,BYGEAU A. Tracking with occlusions via graph cuts[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2011,33(1):144- 157.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-17
  • 修回日期:  2013-01-13
  • 刊出日期:  2013-04-10

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