一种基于特征融合的点特征目标跟踪算法

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1、万方数据第24卷第6期·536·电子测量与仪器学报JoURNALoFELECTRoNlCMEAsUREMENTANDlNsTRUMENT场￡24No．62010年6月DOI：10．3724／SP．J．1187．2010．00536一种基于特征融合的点特征目标跟踪算法宰王进花曹洁李宇任崇玉(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050)摘要：联合目标的颜色和纹理特征，构造了由目标的颜色和纹理特征联合表示的特征点目标表示模型，利用Mahalanobis距离构造特征点匹配函数，利用自适应kalma

2、n滤波(AKF)算法预测特征点在下一帧图像中的位置，通过特征点匹配准确定位目标，达到实时、准确跟踪的目的。实验表明，该方法对于光线变化，目标形状相似以及目标被部分遮挡时的跟踪是有效和稳健的。关键词：目标跟踪；跟踪算法；特征点；特征融合；目标模型中图分类号：TN911．73文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．40objecttrackingalgorithmbasedonthefeaturefusionpointsWangJinhuaCaoJieLiYURenChongyu(Collegeof

3、ElectricalEngineeringandInformationEngineeringofLanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050，China)Abstract：Throughcombiningthecolorfeatureandthetexturefeatureofthetarget，atargetmodelrepresentedbyboththecolorandthetextureofthetargetiSconstructed．Afeatur

4、epointmatchingfunctioniSbuiltbvMahalanobisdistance．PositionofthefeaturepominthenextflameoftheimageispredictedusingAdaptiveKalmanFilter(AKF)．Thepurposeoftrackingtargetsinareal-timeandaccuratewayCallberealizedbypositioningthetargetaccurately、Ⅳitllfeature

5、point．Experimentsshowthat0111"methodiseffectiveandrobustforilluminationvariation，shapesimilarityaSwellaSthepartial—blocktracking．Keywords：objecttracking；trackingalgorithm；featurepoints；featurefusion；objectivemodel1引言运动目标跟踪是计算机视觉领域中一个具有挑战性的研究课题，在机器人视觉导航

6、、医疗诊断、交通监控等方面有着非常重要的实用价值和广阔的发展前景。常用的方法主要有【l叫：基于3．D的跟踪方法；基于区域的跟踪方法：基于变形模型的跟踪方法；基于特征的跟踪方法等。这些算法在不同应用场合都具有一定的优势，但它们的共同缺点是对遮挡现象十分敏感，而在复杂的运动场景中，发生目标自身遮挡或它物遮挡的现象是不可避免的。基于此，许多学者提出了各种基于特征点的跟踪算法。文献【l】中，通过比较边缘角点和灰度角点提取算法，提出了一种基于特征角点的目标跟踪算法；文献【5]基于纹理特征提取特征点，并通过特征

7、光流和相关系数对遮挡进行判断，实现了在目标遮挡和转弯情况下的有效跟踪：他们都是利用纹理或灰度信息建立目标表示模型，对颜色不同物体的识别上存在缺陷。文献[7】提出了基于彩色SIFT特征点提取与匹配方法，在一定程度上弥补了SIFT算法对颜色不同物体识别上存在的缺陷，但是SIFT算法中所使用的描述子通过计算特征点局部邻域内的梯度方向直方图形成128维的特征向量空间，在特征提取和匹配过程中的计算量较大，难以满足实时性要求。基于以上分析，考虑到跟踪的准确性和实时性，特征点的选择和目标特征点模型的构成非常重要，

8、要求所提取的特征点数量少而且又能准确描述目标，因此，要求每个特征点所包含的信息量更丰富。跟踪本文于2010年2月收到。。基金项目：甘肃省教育厅研究生导师基金(编号：091421m003)资助项目；甘肃省自然基金(编号：0714ZSB015)资助项目。万方数据第6期一种基于特征融合的点特征目标跟踪算法·537·过程中光照发生变化，目标灰度和背景灰度相似，目标被遮挡等情况发生时，单一的灰度特征往往不能保证跟踪的鲁棒性和可靠性，经常会出现目标丢失的情况。结合纹理信息和颜色信