几何外观变化的目标跟踪方法研究

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1、几何外观变化的目标跟踪方法研究葛婷2015年12月中图分类号：TP028.1UDC分类号：540几何外观变化的目标跟踪方法研究作者姓名葛婷学院名称计算机学院指导教师陆耀教授答辩委员会主席赵清杰教授申请学位工学硕士学科专业计算机科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月2日StudyonObjectTrackingwithGeometricalAppearanceChangeCandidateName：TingGeSchoolorDepartment:SchoolofcomputerScienceFacultyMentor:Prof.YaoLuChair,Thesis

2、Committee:Prof.QingjieZhaoDegreeApplied:MasterofScienceMajor：ComputerScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Janury2，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此

3、研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要运动目标跟踪是对连续的图像序列中随时间推移而发生移动的物体进行定位的过程。目标跟踪作为计算机视觉领域研究的主要内容之一，近年得到了迅速的发展，在检测与安全、交通监控、视频通信、机器人视觉等领域和方面都得到了广泛的应用。在过去的十几年中，有多种跟踪算法相继提出，并且取得了比较好的跟踪效果。但是针对于具有非刚体结构变化的目标，特别是具有几何外观变化的目标的跟踪问题，仍然是计算机视觉领域中目标跟踪的疑难问题之一。所以解决具有几何外观变化的目标跟踪问题是一个迫在眉睫的问题。本文以具有几何外观变化的目标

4、跟踪方法为主要研究对象，对目前已有的目标跟踪方法进行了研究，对相关算法进行了学习和分析，并在此基础之上，提出了基于多特征和部件模型的几何外观变化的目标跟踪方法，将其用于具有几何外观变化的目标的跟踪问题之中，在实验中取得了优异的跟踪结果。在几何外观变化的目标跟踪问题中，目标的特征选取对跟踪结果的优劣有着至关重要的作用，仅仅依靠目标的全局特征来描述目标并不能对发生几何外观变化的目标进行充分的表示，所以本文在目标特征的选取中，提出了对目标的部件提取多特征来描述发生几何外观变化的目标的方法，通过部件建立局部模型，并通过多特征对目标进行描述。在目标跟踪的过程中，需要对模型进行更新，使得模型可以

5、适应目标的几何外观变化。在对目标进行部件划分并提取多特征进行建模之后，需要对多特征进行分类，在本文中我们采用组合分类器的方法，由多个基分类器组合成具有强分类能力的组合分类器，对目标和背景进行分类，从而提高分类以及跟踪的准确率。此外在跟踪过程中，同部件模型一样，分类器也需要进行更新，使其能够准确的进行分类。本文通过多组对比实验进行了验证，证明了基于多特征和部件模型的几何外观变化的目标跟踪方法的有效性，以及其证明了针对于几何外观变化的目标跟踪具有很强的适应性和优越性。关键词：目标跟踪；几何外观变化；部件模型；部件；多特征；特征提取；MultipleKernelBoosting(MKB)；

6、分类器；SVM；POOLINGIAbstractObjecttrackingisalocatingprocessofmovingobject,inconsecutiveframes.Asaresearchfocusincomputervision,objecttrackinghasgainedrapiddevelopmentinthepastfaryears.Inmanyareas,suchastrafficmonitoring,videocommunication,androbotvision,objecttrackinghasbeenwidelyused.Inrecentyear

7、s,varioustrackingalgorithmshavebeenputforward,andhaveobtainedconsiderableresults.Butfornon-rigidobjectswithstructuralchange,especiallythosewithgeometricalappearancechange,objecttrackingisstillahugechallengeincomputervision.Hence,t