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1、基于粒子滤波的视频目标跟踪算法研究36摘要目标跟踪是计算机视觉领域中的一个重要研究方向，粒子滤波算法在非线性系统、非高斯噪声情况下仍能保持良好的跟踪性能，因此被应用于视频目标跟踪领域。而在现实环境中，视频图像往往存在较大的噪声和干扰，复杂环境中的视频目标跟踪算法尤其重要。本文在介绍了贝叶斯原理和后验概率推导公式的基础上；重点分析了基于颜色特征的粒子滤波算法，选用颜色作为目标的特征，给出了基于粒子滤波的游泳者目标跟踪的具体实现步骤及实验结果分析；提出了基于粒子滤波的目标多部位跟踪的新方法，实验结果表明目标多部位跟踪算法可以提高复杂环境下的跟踪精度。为
2、了使目标跟踪算法的研究更具有可视化、易扩展的特点，本课题又设计了视频跟踪系统界面，将实验的结果展现在MATLABGUI界面中。该界面具有系统主要参数人机交换功能，清晰地显示出目标跟踪的过程，并具有暂停、停止等操作，能够很好的适应视频目标跟踪系统的研究与开发。关键词：粒子滤波算法；目标多部位跟踪；MATLAB界面36AbstractVideoobjectdetectingisanimportantdirectionincomputervisionfield.Inthenon-liner,non-Gaussiansystems,particlefilt
3、eralgorithmcanstillmaintaingoodandstableperformancecharacteristics,soitcanbeappliedtothefieldofvideotracking.Butintherealworld,therearemuchnoiseandinterferenceexistingintheimageofthevideo,soitisextremelyimportantforthevideotargetdetectingalgorithminthecomplexenvironment.Firstl
4、y,thethesisnarratestheBayesiantheory,whichprovidesuswiththeposteriorprobability;onthebasisofthis,itfocusesonanalyzingtheparticlefilteralgorithm,basedoncolorfeathertemplate.Thismethodchoosesthecolorinformationasthefeatureoftheobject,andthenshowstheeveryprocedurethatcomposesthep
5、articlefilteralgorithmindetail,aswellastheanalysisoftheexperimentresults.Additionally,themultisiteobjecttrackingmethodisproposed,andlastly,theresultshowsthatthedetectingaccuracyofthemultisiteoneismuchhigherinthecomplexcircumstances.Inordertoenhancethevisualizationandextensiono
6、fthesystem,theinterface(theMATLABGUI)ofthevideodetectingsystemisdesigned,whichistoshowtheresultoftheexperiment.Thisinterfacehasthefunctionofhuman-computerinteractionwithparametersthatcanbeadjustedbyusers,andthefunctionofpauseandstopwhichcanbesetasnecessary.Thisinterfacecanbead
7、aptedtothedetectingsystemofthevideotarget.Keywords:particlefilteralgorithm;multisiteobjecttracking;MATLABinterface36目录第1章绪论11.1研究背景与意义11.2粒子滤波的发展状况及国内外研究状况11.3本文主要研究工作和内容2第2章贝叶斯原理及粒子滤波32.1贝叶斯原理32.2粒子滤波方法42.3基于粒子滤波的目标跟踪52.3.1粒子滤波52.3.2基于粒子滤波的视频目标跟踪6第3章基于颜色特征的粒子滤波算法83.1图像处理基础83.
8、1.1数字图像的基本知识83.1.2色彩空间83.1.3数字图像直方图103.2视频目标的颜色特征113.2.1选取颜色特
