基于区域特征压缩与融合的视频目标跟踪算法研究

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1、分类号：TN92学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（学术型）学位论文题目：基于区域特征压缩与融合的视频目标跟踪算法研究英文题目：ResearchonVisualTrackingAlgorithmBasedOnRegionalFeaturesCompressionandFusion研究生姓名：白梅娟导师姓名及职称：张雄副教授培养单位：电子信息工程学院学科专业：电路与系统论文提交日期：2016年4月论文答辩日期：2016年6月3日答辩委员会主席：张雪英教授论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的

2、地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的任何贡献的个人或集体均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：中文摘要中文摘要视频目标跟踪是机器视觉领域的一个重要且具有挑战性的研究方向，在智能视频监控、智能交通、气象分析、远距离测量以及医学图像分析等方面起着关键性作用。近年来，大量的目标跟踪算法被国内和国外许多研究人员和科研机构提出，然而大多数跟踪算法的跟踪性能仅在一些特定条件下表现良好，目标跟踪算法的性能仍然能得到很大的提升。而且在跟踪过程中，目标的外观和它周围的环境不断地变化，因此探究稳健性高和准确度高的

3、目标跟踪算法仍然是有难度的任务。本文以区域特征压缩与特征融合为研究基础，意在构建准确性和鲁棒性高的目标跟踪算法，对基于子区域特征的目标外观模型、特征压缩与融合理论和灵活分类器的构建进行了探究。1.针对目标的光照变化、被遮挡和外观变化以及单一特征的目标描述能力弱的问题，本文通过在样本子区域内进行多特征提取和使用融合的多种特征建立目标外观模型。多种特征能提供丰富的信息并且对样本的子区域划分方法使跟踪算法能够有效地应对遮挡和光照变化问题。由于具有固定统计特性的分类器很容易引入区分力弱的特征，导致目标外观模型的不稳定以及跟踪算法精确度的降低。我们采取具有灵活统计特性的加权朴素贝叶斯分类器完成

4、目标跟踪任务。在算法中采用压缩感知对高维多特征降维，提高算法速度。2.为了解决跟踪过程中的复杂背景和目标旋转问题，本文采用基于子区域提取的随机类哈尔图像块的感知哈希特征建立外观模型。在判决性分类器模块，本文以临近原则作为搜索策略而不是贪婪搜索方法，使用汉明距离进行目标的匹配和分类器的判决，本算法可以有效地应对背景杂乱、目标外观变化和相像背景等问题。实验证明，本算法精确度得到提高，具有更好的鲁棒性。3.实验中在众多标准视频测试序列上对本文两种算法做了定性定量分析，以及与具有代表性的三种流行的跟踪算法均值漂移目标跟踪(Meanshift)、实时压缩跟踪算法(CT)和快速压缩跟踪算法(FC

5、T)相比较，结果表明本文的第一种跟踪算法速度比CT算法稍有降低，但是精确度有较大提高，特别对遮挡环境和光照变化场景算法性能很好；本文的第二种算法的精确度有所提高，尤其在应对目标旋转及背景杂乱问题方面，鲁棒性较高。I基于区域特征压缩与融合的视频目标跟踪算法研究关键词：视频目标跟踪；压缩感知；区域特征；特征融合IIABSTRACTABSTRACTVisualtrackingisanimportantandchallengingresearchdirectioninthefieldofmachinevision,anditplaysakeyroleinintelligentvideosur

6、veillance,intelligenttransportation,weatheranalysis,remotemeasurementandmedicalimageanalysisandsoon.Inrencentyears,lotsoftrackingalgorithmshavebeenproposedbymanyresearchinstitutionsandresearchers,howevermajorityoftheproposedalgorithmsonlyperformwellundercertainconditions.Theperformanceoftargett

7、rackingalgorithmcanstillbegreatlyimproved.Intheactualprocessoftracking,theappearanceofthetargetandtheenvironmentarounditareconstantlychanging.Therefore,exploringatrackingalgorithmwhichhashighrobustnessandhighaccuracyisstilladiffic