基于不变矩和灰度匹配的汽车跟踪算法

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1、第53卷第6期农业装备与车辆工程2015年6月Vo第l．5533卷第No．66期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGJune2015doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．06．004基于不变矩和灰度匹配的汽车跟踪算法112张京明,张宇晗,王昕彦（1.264209山东省威海市哈尔滨工业大学汽车工程学院2.264025山东省烟台市鲁东大学交通学院）［摘要］人工智能技术的引入为智能车辆提供了汽车目标跟踪的功能。但是传统的匹配跟踪算法不能够很好地实现窗口尺寸自适

2、应调节功能，从而导致目标偏离甚至跟丢的情况。为了克服这个缺点，提出了一种窗口尺寸自适应的汽车跟踪算法。这种算法结合了不变矩特征匹配与像素灰度匹配两种算法。在MATLAB平台上，对此种混合算法进行了仿真。结果表明，改进的算法能在提高汽车跟踪准确性与实时性的基础上，很好地适应跟踪窗口的尺寸变化。［关键词］智能汽车；目标跟踪；窗口自适应；不变矩；灰度匹配［中图分类号］TP391.41［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)06-0013-04AnAutomotiveTrackingAlgorithmBasedonI

3、nvariantMomentsMatchingandGrayFeatureMatchingZhangJingming1，ZhangYuhan1，WangXinyan2（1．SchoolofAutomotiveEngineering，HarbinInstituteofTechnology，WeihaiCity，ShandongProvince264209，China；2．SchoolofTransportation，LudongUniversity，YantaiCity，ShandongProvince264025，China）

4、［Abstract］Theintroductionofartificialintelligenceprovidesthefunctionofautomotivetrackingforintelligentvehicles．Astotraditionaltrackingalgorithmsbasedonimagematching，adaptivechangingthesizeofthetrackingwindowcannotbeachievedideally．Inordertoovercomethisweakness，anaut

5、omotivetrackingalgorithm，whichcanchangethesizeofthetrackingwindowadaptively，wasintroduced．Thisalgorithmcombinedinvariantmomentsmatchingtechniqueandgrayfeaturematchingtechnique．ThisblendedalgorithmwassimulatedontheplatformofMATLAB．Theresultsindicatethatthisrevisedalg

6、orithmcannotonlyfeaturefast，preciseandreliable，butalsochangethetrackingwindowadaptively．［Keywords］intelligentvehicles；targettracking；changingtrackingwindowsadaptively；invariantmomentsmatching；grayfeaturematching0引言p＋q阶几何矩mpq和中心μpq距为MN人工智能技术在汽车中的应用有着举足轻重pqmpq=ΣΣijf（i

7、，j）p，q=0，1，2…（1）的地位，如安全车距检测[1]，疲劳驾驶技术[2]，车道i=1j=1MN[3]识别技术等。基于图像匹配的视觉跟踪方法是近軃p軃qμpq=ΣΣ(i-i)(j-j)f(i，j)p，q=0，1，2…（2）来研究的热点。图像匹配技术主要有基于特征点、i=1j=1[4]灰度分布和频域等三大类。虽然此技术已经在跟式中軃i=m/m，軃j=m/m。10000100踪的速度与准确性上有了较大的改进，但是依然如果将m看做图像的灰度质量，则图像灰度00不能够很好地实现窗口自适变化。在汽车智能跟质心坐标为(軃i，軃j)，

8、那么，中心矩μpq反映的是图像踪中，汽车可能会出现远离与靠近摄像头的运动。的灰度相对于其灰度质心的分布情况。几何矩可所以，跟踪窗口尺寸自适应是必要的。以用来表示中心矩，式3-12是0~3阶中心矩与几1图像匹配理论何矩的关系。MN1.1图像二维不变矩特征軃0軃0μ00=ΣΣ(i