基于联合稀疏外观建模的目标跟踪算法研究与实现

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2、．；ｉ心车巧釣：韦：鄉南京邮电大学学位论女原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加ｙ？标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过。的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一切相关的法律责任本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担。研究生签名：乂套日期；ＩｍＬ令Ｊ０

3、３南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京齡电大学可从保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档可；允许论文被查阅和借阅：可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；论レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一致。论文文涉的密内容学位相论文在解密后的适公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。用本授权书。＇研Ｊ究生签名：主盗卢＇导师签名；日期：ｌａＬ斗、ｆ。Robustobjecttracki

4、ngbasedonjointsparseappearancemodelThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByWangXingyueSupervisor:Prof.HanGuangFebruary2016摘要目标跟踪技术是计算机视觉研究中的一个热点课题，近年来已经在军事、民用等方面取得巨大进步，但是仍然存在若干挑战需要解决，包括目标形变、尺度变化

5、、遮挡等困难。本文提出了一种鲁棒的基于联合稀疏外观建模的目标跟踪算法，该算法主要包括联合外观模型、改进的运动模型以及模板更新策略。为了应对跟踪过程中目标外观的变化，本文提出了一种联合稀疏外观模型，包括子区域分块法、模板空间重构法和多尺度分块法三种方式描述目标外观信息，其中子区域分块法首先将目标划分成许多小块，然后根据小块的分布情况划分成若干子区域，每个目标字典库的建立是在每个子区域内独立建立字典后再组合起来，这样做可以在一定程度上实现目标不同部位之间的空间对齐；模板空间重构法通过将模板的不同区域的

6、图像块互相交换位置，能够将大面积连续遮挡进行琐碎化处理，在不增加计算量的情况下有效的处理遮挡，并且还能够保留目标自身的结构信息；多尺度分块方法将模板按照不同尺度从垂直方向和水平方向进行分块，各个图像块互相包含，这样做可以用较大的互相垂直的图像块定位更加细小的遮挡位置，并且较好的保留了目标空间结构信息。在运动模型方面，本文改进了传统的粒子滤波模型，一方面使用二次搜索的方式，在保证算法准确性的前提下提高跟踪效率，另一方面赋予每个候选粒子一个动态的权重值，用以权衡每个粒子的贡献程度。此外，本文还设计了一

7、种动态字典构建方法和柔性模板更新策略，在跟踪过程中采用模板池动态生成目标字典，该模板池由多种类型的目标模板集构成，可以准确描述目标的最新状态，并且采用一种柔性机制更新模板集，有效避免引入误差过大的模板，防止误差的不断积累。最后通过在高挑战性视频集上的大量定性和定量实验评估可以得出，本文所提出的跟踪算法优于目前的许多流行算法。关键词:目标跟踪，稀疏表示，外观建模，动态字典IAbstractVisualtrackingisahottopicincomputervisionresearch,andhas

8、madegreatprogressinmilitaryandcivilianapplications.Despitethesuccess,toachieveareliableobjecttrackingstillneedstoovercomemanydifficulties,includingtheappearancechange,targetpartiallyocclusion,illuminationvariation,etc.Thispaperproposesarobustt