具有记忆跟踪功能的质心跟踪算法-红外技术

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1、第34卷第11期红外技术Vol.34No.112012年11月InfraredTechnologyNov.2012具有记忆跟踪功能的质心跟踪算法刘士建，吴滢跃（中国科学院上海技术物理研究所，上海200083）摘要：针对质心跟踪算法对目标跟踪时容易出现目标丢失的问题，提出了目标置信度函数，通过对目标的位置、面积、灰度和形状综合判断目标是否被遮挡，如被遮挡则对目标的位置进行预测，直至目标重新出现，使算法具有记忆跟踪的功能。改进算法基本不受目标大小、旋转变化的影响，跟踪算法的稳定性和可靠性得到提高。实验结果也表明，改进算法较好地克服

2、了原跟踪算法易丢失目标的问题，扩展了质心跟踪算法的适应范围。关键词：质心跟踪；置信度函数；记忆跟踪；跟踪算法中图分类号：TP391.4文献标识码：A文章编号：1001-8891(2012)11-0636-04CentroidTrackingAlgorithmwithMemoryTrackingFeatureLIUShi-jian，WUYing-yue(ShanghaiInstituteofTechnicalPhysicsoftheChineseAcademyofSciences,Shanghai200083,China)Abs

3、tract：Whenthecentroidtrackingalgorithmisusedtotrackatarget，objectmissingmayappear．Forthisreason,targetconfidencefunctionisproposed.Thelocation,area,grayscaleandshapeofthetargetareusedtodeterminewhetherthetargetisobscured.Ifthetargetisblocked,thelocationofthetargetwi

4、llbepredicteduntilthetargetisre-emerged,tomakethealgorithmhavingmemorytrackingfunction.Theimprovedalgorithmissubstantiallyindependentofthetargetsize,rotationchangeandimprovesthestabilityandreliability.Theexperimentalresultsshowthattheimprovedalgorithmovercomesthetar

5、getlostintheoriginalalgorithm,andextendedthescopeofthecentroidtrackingalgorithm.Keywords：centroidtracking，confidencefunction，memorytracking，trackingalgorithm0引言1质心跟踪在图像序列中进行目标跟踪一直是计算机视觉、质心跟踪算法是一种重要的形心跟踪算法，质心图像处理和模式识别领域里非常活跃的研究课题。波跟踪是基于对目标能量矩的计算。其特点之一是阈值门跟踪是很重要的一种视频图

6、像跟踪方法。如果目标的大小随目标与背景之间的对比度高低而变化；二是仅占整个图像的局部区域，且目标图像分布易于目标在整个目标图像面积上对高于阈值得信息做积分运分割，则通常采用设置波门套住目标的方法。波门跟算，求取质心；三是波门足够大，能够框住目标。踪算法又可分为边缘跟踪算法、双边缘中跟踪算法、如图1所示，常用的质心跟踪算法使用回形窗的[1-5]区域平衡跟踪算法和形心跟踪算法。形心跟踪算法方法求解图像分割阈值。图中内框部分为目标区域，又分为质心跟踪算法和亮度中心跟踪算法。目标位置要求内框能够包围目标，外框与内框之间的环形区域通过质

7、心或强度中心来确定。形心算法的计算简单，为背景区域。第k帧图像分割阈值Tk求解公式：计算量较小，其实现的稳定性与精度主要取决于分割Tk=−wGt(kk−1Gb)(1)及其阈值的确定情况。形心跟踪是一种重要的导弹制式中：Gtk−1为上一帧的目标灰度均值，Gbk为当前帧导跟踪方式，在国内外已得到广泛应用，美国背景灰度均值，w为因子，通常0.6＞w＞0.2。对波门AGM-65D“小牛”空对地红外成像导弹就采用了质内中的任一像素P，其灰度值为I(P)，如果I(P)＞[6]心跟踪。收稿日期：2012-08-28.作者简介：刘士建（197

8、5-），男，黑龙江大庆人，副研究员，主要从事光电对抗技术方面的研究工作。Email:shj_liu@ustc.edu.基金项目：国家863计划，项目编号：2011AA7031002G。636第34卷第11期Vol.34No.112012年11月刘士建等：具有记忆跟踪功能的质心