基于角点特征的多目标跟踪-一篇论文

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1、第l3卷第lO期中国图象图形学报Vo1．13．No．102008年1O月JournalofImageandGraphics0ct．．2008基于角点采样的多目标跟踪方～一Ⅲ～一法一一～一～一一～．立一刘闯龚声蓉崔志明刘纯平夏侯玉娇(苏州大学计算机科学与技术学院，苏州215006)摘要为了跟踪互遮挡的多个目标，提出了一种基于角点采样的多目标跟踪方法。该方法以遮挡发生前的各目标区域中的Harris角点信息为样本，在遮挡发生情况下，采取K近邻分类器对目标_蚕区㈨m域m中～提取山～．蚕的角_暑∞点m一信息进行分类，以有效区

2、分遮挡在一起的多个目标。在角点特征提取过程中，还提出了双阈值Harris角点检测算法，用于自适应、准确地提取运动区域中角点信息。实验结果表明，该方法能有效区分遮挡在一起，且没有分裂之d"．前的多个目标。em．出关键词多目标跟踪角点检测角点采样K近邻分类器中国法分类号：TP391．4文献标识码：A文章编号：1006—8961(2008)10—1873—05TrackingMultipleObjectsMethodBasedonHarrisC～一k也or一b～．一～⋯㈣e一ne～h一．～∞嘲r一№d～_汕一壶Sa一～一

3、～mpli一如呱．¨一∞一ngLIUChuang，GONGSheng—rong，CUIZhi—ming，LIUChun—ping，XIAHOUYu—jiao(SchoolofComputerScienceandTechnology，SoochowUnive~ity，Suzhou215006)u．∞∞_耄哟-是预测，但它不能准确岬跟n一踪．方Ⅱ吐向突c变的目标。为1引言此，本文提出了一种基于角点采样的多目标跟踪方法，即在目标区域发生遮挡时，采用训练好的角点信基于视频的运动目标跟踪，经过40多年的深入息来分类当前遮挡区

4、域中角点，以便实现对相互遮研究和发展，在许多方面有着广泛的应用和发展前挡，且没有分裂之前的多个目标进行有效跟踪。景，如军事视觉制导、机器人视觉导航、交通管制、医多目标跟踪系统流程如图1所示。由于在目标疗诊断等。但跟踪过程中的目标相互遮挡、目标形区域遮挡发生之前，区域对应方法已实现了多目标变等又为视频跟踪带来一定的挑战。的稳定跟踪。为此，本文仅讨论遮挡发生后，采用基区域对应¨虽然在一定程度上能解决多目标于角点采样的多目标跟踪方法来实现相互遮挡的多遮挡问题，但不能区分相互遮挡，且没有分裂之前的目标分离问题，其主要包含目

5、标区域中角点特征提多个目标。目前解决上述问题的方法主要采用位置取、角点分类两部分内容。基金项目：国家自然科学基金项目(60673092)；教育部科研重点项目(207040)；江苏省高校自然科学基金项目(07KJD520186)收稿日期：2008—06—20；改回日期：2008．07—22第一作者简介：刘闯(1983～)，男。苏州大学计算机科学与技术学院计算应用与技术专业硕士研究生。主要研究方向为图像与视频处理、智能信息处理等。E—mail：lc8317@sina．corn中国图象图形学报第13卷3．2双阈值Harr

6、is角点检测原理Harris角点检测算法需要尝试设定阈值，才能提取较理想的角点。自适应Harris角点检测算法虽然可以自动提取角点，但对图像进行分块操作时容易造成块边缘角点的丢失。实验发现，Harris角点检测算法，当取小阈值时，其提取的角点较准确，但易产生虚假角点；当取大阈值时，虽对噪声点有很好的抑制，但容易丢失一些真正的角点。为此，本文提出了双阈值Harris角点检测算法，其主要包含两个步骤：(1)在小阈值下，提取运动区域中角点；(2)图1多目标跟踪系统流程在大阈值下，剔除虚假角点。具体描述如下：Fig．1Th

7、esystem’Sflowchartofthetrackingprocess(1)提取帧中各运动目标的外接矩形，对各矩形框内的每个像素点，通过计算其在水平和垂直方向上2预处理的梯度以及两者的乘积首先得到3幅新的图像。(2)为提高抗噪能力，可对这3幅图像的矩形在角点检测前要先进行预处理，预处理就是首框区域进行高斯滤波。应用的离散2维高斯函数为先对输入的视频采用基于像素灰度归类的背景重构G=唧)㈩算法提取背景后，再运用背景差得到二值化运动前景图；然后运用数学形态学的闭运算消除细小(3)采用式(4)来计算帧中各外接矩形窗

8、内对噪声点，并按8邻接进行区域连通及标记，以分离各应的每个像素点的尺。目标；最后以矩形框框出各运动目标，用于表示其区(4)提取局部极大值点。实际操作中，可依次域。同时定义多目标互遮挡的区域为遮挡区域。在以每个像素为中心的窗口区域提取最大值，如果中心点像素的R为最大值，则该像素点就是特3角点特征提取征点。(5)算法先自动设置一较小阈值T．(20≤T≤3．1Ha