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区域颜色属性空间直方图背景建模
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作者 金静 党建武 +1 位作者 王阳萍 翟凤文 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期714-723,共10页
目的为了能在光照变化、动态背景干扰这一类复杂场景中实时、准确地分割出运动前景,针对传统的基于颜色特征和基于像素的方法的不足,提出一种在颜色属性空间进行区域直方图建模的运动目标检测方法。方法首先将RGB颜色空间映射到更为稳... 目的为了能在光照变化、动态背景干扰这一类复杂场景中实时、准确地分割出运动前景,针对传统的基于颜色特征和基于像素的方法的不足,提出一种在颜色属性空间进行区域直方图建模的运动目标检测方法。方法首先将RGB颜色空间映射到更为稳健的低维颜色属性空间,以颜色属性为特征在像素的局部范围内建立直方图,同时记录直方图每一个分区中像素的空间信息,使用K个空间直方图构成每个像素的背景模型,每个直方图根据其匹配度赋予不同的权重。降维的颜色属性提高了模型的鲁棒性和检测的时效性,空间直方图引入的位置信息提高了背景模型的准确性。然后通过学习率αb和αω来控制各模型直方图及其权重的更新,以提高模型的适应性。在标准测试数据集的所有视频序列中进行了实验,通过分析综合性能指标(F1)及平均假阳性(FN)曲线,确定了算法中涉及参数的合理取值范围。结果对实验结果定性和定量的分析表明,本文方法能够得到良好的前景检测效果,尤其在多模态场景和光线变化的复杂场景中能显著提高检测性能。各类场景的平均综合性能指标(average F1)相比性能突出的方法ViBe、LOBSTER(local binary similarity segmenter)和DECOLOR(detecting contiguous outliers in the low-rank representation)分别提高了0.65%、3.86%和3.9%,并通过GPU并行加速实现运动目标的实时检测。结论在复杂视频环境下的运动目标检测中,相比已有方法,本文方法能够更为准确地分割出运动前景,是一种实时、有效的检测方法,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 计算机视觉 智能视频分析 运动检测 背景建模 颜色属性 空间直方图
基于改进的空间直方图相似性度量的粒子滤波视觉跟踪 预览
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作者 尹明锋 朱建良 +2 位作者 薄煜明 赵高鹏 吴盘龙 《中国惯性技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期359-365,共7页
空间直方图是直方图的一种推广,其增加了对更高阶空间信息的描述,提高了对目标的鉴别能力,而选择合适的空间直方图之间的相似性度量方法尤其重要。提出了一种基于目标背景区域相关度CTLB和JSD距离的空间直方图相似性度量,CTLB衡量了空... 空间直方图是直方图的一种推广,其增加了对更高阶空间信息的描述,提高了对目标的鉴别能力,而选择合适的空间直方图之间的相似性度量方法尤其重要。提出了一种基于目标背景区域相关度CTLB和JSD距离的空间直方图相似性度量,CTLB衡量了空间直方图每一个量化区间贡献值,减少了背景信息的干扰。将每一个量化区间看作为归属像素组成的高斯分布并应用JSD方法计算空间直方图的空间相似度,提高了度量方法的鉴别能力。最后,将该度量方法应用到了粒子滤波跟踪器中并和现有算法进行了比较。实验中两组测试序列跟踪误差均值分别是3.47像素和4.36像素,证明所提出的相似度度量方法优于现有方法,且跟踪结果更稳定、更鲁棒。 展开更多
关键词 空间直方图 相似性度量 粒子滤波 视觉跟踪
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基于核相关滤波器的无人机目标跟踪算法 预览 被引量:1
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作者 邵博 熊惠霖 郁文贤 《信息技术》 2017年第11期150-156,共7页
多旋翼无人机已经广泛应用于各个领域,视觉目标跟踪算法对于无人机的应用具有十分重要的意义。无人机平台下的视觉目标跟踪对跟踪算法提出了很高的要求,要求在满足实时性的前提下能够在复杂场景下准确地检测跟踪目标。针对传统的核化相... 多旋翼无人机已经广泛应用于各个领域,视觉目标跟踪算法对于无人机的应用具有十分重要的意义。无人机平台下的视觉目标跟踪对跟踪算法提出了很高的要求,要求在满足实时性的前提下能够在复杂场景下准确地检测跟踪目标。针对传统的核化相关滤波器跟踪算法缺乏尺度估计以及抗遮挡能力不强的问题,提出了一种改进的核化相关滤波器的目标跟踪算法。利用位置估计滤波器得到目标位置,然后采用基于颜色空间直方图的相似性度量算法得到尺度估计结果,构建小型样本库并采取自适应阈值的样本更新策略进行样本更新。提出的算法在公共数据集和无人机实拍数据集下的实验结果显示,该算法能够快速准确地跟踪目标,并且在显著遮挡和尺度变化等复杂情况下也具有较好的跟踪效果。 展开更多
关键词 多旋翼无人机 视觉目标跟踪 核化相关滤波器 空间直方图 相似性度量 尺度变化 遮挡
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红外可见光目标的空间直方图表示与联合跟踪 被引量:2
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作者 张灿龙 唐艳平 +2 位作者 李志欣 王智文 蔡冰 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期492-501,共10页
目的针对融合跟踪中的实时性和准确性问题,提出一种基于二阶空间直方图联合的红外与可见光目标融合跟踪算法。方法该算法以二阶空间直方图为目标表示模型,通过将红外的目标相似度和可见光的目标相似度进行加权融合,来构建新的目标函... 目的针对融合跟踪中的实时性和准确性问题,提出一种基于二阶空间直方图联合的红外与可见光目标融合跟踪算法。方法该算法以二阶空间直方图为目标表示模型,通过将红外的目标相似度和可见光的目标相似度进行加权融合,来构建新的目标函数;并依据核跟踪推理机制导出目标的联动位移公式;最后使用均值漂移程序实现目标的自动搜索。此外,算法还实现了融合权值的自适应调节和目标模型的在线更新。结果实验中选取了4组典型的红外可见光视频对进行跟踪,测试了算法在夜间环境、背景阴影、目标交汇与拥簇,以及目标遮挡等场合下的跟踪性能,并与L1跟踪器(L1T)、基于区域模糊动态融合的跟踪器(FRD),以及基于联合直方图的跟踪器在平均中心误差、平均重叠率、成功率以及平均跟踪时间等指标上进行了定量比较,得到各算法在这4组视频上的对应性能指标数据分别为本文算法(6.664,0.702,0.921,0.009)、LIT跟踪红外目标(25.53,0.583,0.742,0.363)、L1T跟踪可见光目标(31.21,0.359,0.459,0.293)、FRD(10.73,0.567,0.702,0.565)、JHT(15.07,0.622,0.821,0.001),发现本文算法的平均准确率比其他跟踪算法分别高约23%、14%和8%,而平均成功率分别高约32%、46%和10%。结论本文算法在处理场景拥簇、光照变化以及空间信息保持等方面要优于传统的单源跟踪方法,适用于夜间环境、背景阴影以及背景拥簇等场景下目标跟踪,对帧频为30帧/s的视频数据,算法可同时在线跟踪到4个目标。 展开更多
关键词 联合跟踪 红外 可见光 空间直方图 粒子滤波
基于二阶空间直方图的双核跟踪 预览 被引量:4
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作者 张灿龙 唐艳平 +2 位作者 李志欣 马海菲 蔡冰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1660-1666,共7页
针对核跟踪算法中的背景信息弃用和空间结构丢失问题,该文提出一种基于二阶空间直方图的双核式目标跟踪算法。该算法以二阶空间直方图为目标表示模型,以相似度和对比度为目标判断准则,来建立全新的目标函数;并依据多变量泰勒展开和目标... 针对核跟踪算法中的背景信息弃用和空间结构丢失问题,该文提出一种基于二阶空间直方图的双核式目标跟踪算法。该算法以二阶空间直方图为目标表示模型,以相似度和对比度为目标判断准则,来建立全新的目标函数;并依据多变量泰勒展开和目标函数最大化方法,推导出双核式目标位移公式;最后使用均值漂移程序递归地获得了目标的最优位置。通过对各种条件下运动目标的跟踪验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 模式识别 双核跟踪 空间直方图 延森-香农散度
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基于双准则自适应融合的目标跟踪算法 预览
6
作者 张灿龙 唐艳平 +2 位作者 李志欣 蔡冰 马海菲 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第7期2025-2028,2066共5页
针对单一评判准则较难适应复杂环境下的目标跟踪问题,提出了一种基于双评判准则自适应融合的跟踪算法。在该算法中,空间直方图被用作目标表示模型,候选目标与目标模板之间的相似度、以及候选目标与其邻近背景区域之间的对比度被作为目... 针对单一评判准则较难适应复杂环境下的目标跟踪问题,提出了一种基于双评判准则自适应融合的跟踪算法。在该算法中,空间直方图被用作目标表示模型,候选目标与目标模板之间的相似度、以及候选目标与其邻近背景区域之间的对比度被作为目标评判双准则而目标函数(或似然函数)则由两个准则的加权融合而成。算法是在粒子滤波框架下实现的目标搜索,并采用了模糊逻辑对相似度和对比度的权值进行自适应调节。对人、动物等多个挑战性运动目标的跟踪结果表明,与增量学习跟踪、l_1跟踪等最新跟踪器相比所提算法在处理目标的遮挡、形变、旋转以及表观变化方面的综合性能更好,具成功率和平均重叠率指标分别在80%和0.76以上。 展开更多
关键词 双准则跟踪 延森-香农散度 空间直方图 模糊逻辑
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基于外观统计特征融合的人体目标再识别 预览 被引量:18
7
作者 曾明勇 吴泽民 +2 位作者 田畅 付毅 揭斐然 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1844-1851,共8页
人体目标再识别是视频监控等应用的关键问题之一。该文从外观统计特征融合的角度,利用人体的颜色和结构信息,基于空间直方图和区域协方差两种优秀的统计描述方法,研究了再识别问题的特征构建和测度选择等内容。构建特征时从图像多个层... 人体目标再识别是视频监控等应用的关键问题之一。该文从外观统计特征融合的角度,利用人体的颜色和结构信息,基于空间直方图和区域协方差两种优秀的统计描述方法,研究了再识别问题的特征构建和测度选择等内容。构建特征时从图像多个层次的统计区域中提取了多类互补性较好的统计向量,设计测度时使用了简单的1l距离进行加权组合。两类统计方式融合而成的再识别方法不需要进行预处理和监督性训练过程。该文进行了广泛的实验比较和分析,验证了该文方法优异的识别性能和较强的实用性能。 展开更多
关键词 人体目标再识别 特征融合 空间直方图 区域协方差
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基于改进的空间直方图变换的图像编辑技术研究
8
作者 刘文辉 许瑞 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第7期161-166,共6页
直方图均衡是常用的图像对比度增强技术.然而直方图并不包含任何的空间颜色的分布信息,因此其在图像编辑方面的应用还很有限.为了解决这个问题,可以采用空间直方图技术以实现跟踪的目的.空间直方图是是将直方图与每一种颜色的位置的均... 直方图均衡是常用的图像对比度增强技术.然而直方图并不包含任何的空间颜色的分布信息,因此其在图像编辑方面的应用还很有限.为了解决这个问题,可以采用空间直方图技术以实现跟踪的目的.空间直方图是是将直方图与每一种颜色的位置的均值和方差联合起来的图像描述方法,由此提出了一种新的空间直方图变换方法以实现图像的局部还原,通过采用一个参考空间直方图来修正所处理的图像中的感兴趣区域的颜色值,基于图像的阴影去除和修复的仿真表明了此方法的有效性. 展开更多
关键词 图像编辑 空间直方图 图像修复 空间变换
基于改进的空间直方图变换的图像信息挖掘算法研究 预览
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作者 张宇波 成丽君 陈俊杰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第9期315-319,共5页
直方图均衡是常用的图像对比度增强技术.然而直方图并不包含任何空间颜色的分布信息,因此其在图像编辑方面的应用还很局限.为了解决这个问题,可以采用空间直方图技术以实现跟踪的目的.空间直方图是将直方图与每一种颜色的位置的均值和... 直方图均衡是常用的图像对比度增强技术.然而直方图并不包含任何空间颜色的分布信息,因此其在图像编辑方面的应用还很局限.为了解决这个问题,可以采用空间直方图技术以实现跟踪的目的.空间直方图是将直方图与每一种颜色的位置的均值和方差联合起来的图像描述方法.提出了一种新的空间直方图变换方法以实现图像的局部还原,更确切地说是采用一个参考空间直方图来修正所处理的图像中感兴趣区域的颜色值.基于图像的阴影去除和修复的仿真结果表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 图像编辑 空间直方图 图像修复 空间变换
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基于区域边缘统计的图像特征描述新方法 预览 被引量:11
10
作者 余旺盛 田孝华 侯志强 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1398-1410,共13页
直方图特征是计算机视觉领域最为常用的图像特征之一,然而空间统计信息的缺乏导致传统灰度直方图对图像特征的区分能力较差.对此,文中通过引入直方图子区间对应区域的边缘复杂度概念,提出了一种描述图像特征的区域边缘直方图方法.文章... 直方图特征是计算机视觉领域最为常用的图像特征之一,然而空间统计信息的缺乏导致传统灰度直方图对图像特征的区分能力较差.对此,文中通过引入直方图子区间对应区域的边缘复杂度概念,提出了一种描述图像特征的区域边缘直方图方法.文章首先定义了区域边缘复杂度的概念,并提出以直方图各子区间的边缘复杂度作为空间权系数对各子区间进行加权,然后通过对加权后的直方图进行化简进而得到区域边缘直方图的简洁描述形式,最后,给出了基于积分直方图实现的快速计算方法.实验结果表明,区域边缘直方图方法对图像特征的区分能力明显优于灰度直方图,克服了空间直方图等改进方法对图像旋转的敏感性,运算效率比空间直方图提高了两个数量级以上. 展开更多
关键词 模板检测 视觉跟踪 空间直方图 区域边缘直方图 边缘复杂度
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一种新的空间直方图相似性度量方法及其在目标跟踪中的应用 预览 被引量:16
11
作者 姚志均 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1644-1649,共6页
在基于空间直方图的目标跟踪中,选择一种合适的度量两个空间直方图之间相似性的方法至关重要。该文提出一种新的空间直方图相似性度量方法。将空间直方图中的每个区间所对应像素的空间分布看作一个高斯分布,其均值和协方差矩阵为该区间... 在基于空间直方图的目标跟踪中,选择一种合适的度量两个空间直方图之间相似性的方法至关重要。该文提出一种新的空间直方图相似性度量方法。将空间直方图中的每个区间所对应像素的空间分布看作一个高斯分布,其均值和协方差矩阵为该区间内所有像素坐标的均值和协方差矩阵,然后用Jensen-Shannon Divergence(JSD)计算对应区间的空间分布相似度,而颜色特征的相似度采用具有强区分能力的直方图相交法来计算。理论和实验证明该文提出的相似性度量的稳定性好,区分能力强,其在静态图像上的整体性能优于已有度量方法,视频跟踪结果比已有方法更精确。 展开更多
关键词 目标跟踪 空间直方图 Jensen-Shannon散度 高斯分布 粒子滤波
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一种改进的JSD距离的空间直方图相似度度量及目标跟踪 预览 被引量:6
12
作者 姚志均 刘俊涛 +1 位作者 赖重远 刘文予 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期 1464-1473,共10页
空间直方图是直方图的一种推广,它能更精确地描述图像(或目标),被应用到目标跟踪和图像检索等多个领域,选择一种合适的度量两个空间直方图之间相似性的方法至关重要.本文提出一种基于改进Jensen-Shannon divergence(JSD)距离的空间... 空间直方图是直方图的一种推广,它能更精确地描述图像(或目标),被应用到目标跟踪和图像检索等多个领域,选择一种合适的度量两个空间直方图之间相似性的方法至关重要.本文提出一种基于改进Jensen-Shannon divergence(JSD)距离的空间直方图相似性度量,将空间直方图中每个区间所对应像素的颜色特征和空间特征的联合分布看作一个带权重的高斯分布,然后计算两个空间直方图对应区间之间的相似度,即计算两个带权重的高斯分布之间的改进的JSD距离.本文在计算JSD距离时充分利用高斯分布的权重,从而提高了度量方法的区分能力.理论和实验证明了本文提出的相似性度量的区分能力优于Ulges的度量方法,视频跟踪结果也更稳定、更精确. 展开更多
关键词 空间直方图 JSD距离 粒子滤波 目标跟踪
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基于对称KL距离的相似性度量方法 被引量:14
13
作者 姚志均 刘俊涛 +1 位作者 周瑜 刘文予 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期 1-4,38,共5页
提出了一种基于对称KL距离的空间直方图相似性度量方法.将空间直方图中的每个区间的空间分布看作一个带权重的高斯分布,其权重为该区间的概率值,均值和协方差矩阵为该区间内所有像素坐标的均值和协方差矩阵;然后计算2个空间直方图对应... 提出了一种基于对称KL距离的空间直方图相似性度量方法.将空间直方图中的每个区间的空间分布看作一个带权重的高斯分布,其权重为该区间的概率值,均值和协方差矩阵为该区间内所有像素坐标的均值和协方差矩阵;然后计算2个空间直方图对应区间之间的相似度,即计算2个带权重的高斯分布之间的对称KL距离.理论和实验证明:提出的相似性度量方法的区分能力优于已有度量方法,视频跟踪结果也比已有方法更稳定、更精确. 展开更多
关键词 相似性度量 空间直方图 KL距离 高斯分布 目标跟踪
基于空间直方图的CamShift目标跟踪算法 被引量:4
14
作者 冀治航 陈家新 +1 位作者 黎蔚 杨凯鹏 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第7期194-197,共4页
为了提高在目标被遮挡及目标颜色发生较大变化情况下CamShift算法跟踪的稳健性,文中在目标建模阶段不仅利用了目标的颜色信息,而且还加入了目标的空间信息,建立了“空间直方图”,从而提高算法的精确性及抗干扰能力;同时,依据径向距离理... 为了提高在目标被遮挡及目标颜色发生较大变化情况下CamShift算法跟踪的稳健性,文中在目标建模阶段不仅利用了目标的颜色信息,而且还加入了目标的空间信息,建立了“空间直方图”,从而提高算法的精确性及抗干扰能力;同时,依据径向距离理论提出了一种新的模板更新策略,进一步增强了算法的鲁棒性.实验结果证明,改进方法是有效的. 展开更多
关键词 CAMSHIFT 目标跟踪 空间直方图 径向距离 鲁棒性
基于卡尔曼预测采样与空域图描述的稳健红外目标跟踪 预览 被引量:3
15
作者 程建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期 901-906,共6页
目标状态采样策略和观测概率模型是影响粒子滤波理论框架下红外目标跟踪性能的主要因素。为了提高红外目标跟踪性能,介绍了一种基于卡尔曼预测采样与空域图描述的红外目标跟踪方法。目标状态采样采用卡尔曼预测采样策略,通过卡尔曼预... 目标状态采样策略和观测概率模型是影响粒子滤波理论框架下红外目标跟踪性能的主要因素。为了提高红外目标跟踪性能,介绍了一种基于卡尔曼预测采样与空域图描述的红外目标跟踪方法。目标状态采样采用卡尔曼预测采样策略,通过卡尔曼预测过程将目标的观测信息组合到重要性建议分布;采用空域图技术实现红外目标的稳健描述,通过计算参考目标的空域图与目标样本的空域图之间的Bhattacharyya距离,建立观测概率模型。传感器自运动场景、辐射不稳定场景及海杂波背景下的红外目标跟踪实验证明:该方法是有效的和稳健的。 展开更多
关键词 红外目标跟踪 粒子滤波 卡尔曼预测采样 空域图
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空间相关背景加权直方图均值漂移目标跟踪 被引量:6
16
作者 初红霞 谢忠玉 +2 位作者 王君祥 李占英 李欣 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期528-532,共5页
针对传统的基于直方图的均值漂移跟踪算法,当目标出现于复杂跟踪条件时,因无法显著区分颜色相近的目标或背景而导致跟踪失败的问题,提出一种基于空间相关背景加权直方图的均值漂移跟踪算法,并给出了推导过程。实验结果表明,该算法... 针对传统的基于直方图的均值漂移跟踪算法,当目标出现于复杂跟踪条件时,因无法显著区分颜色相近的目标或背景而导致跟踪失败的问题,提出一种基于空间相关背景加权直方图的均值漂移跟踪算法,并给出了推导过程。实验结果表明,该算法通过在目标模型中减少背景显著特征来增强目标定位,能在遮挡、光照变化等复杂情况下实现有效的目标跟踪,改善了传统均值漂移算法中模板不能及时更新等方面的局限性。 展开更多
关键词 均值漂移 空间相关背景加权直方图 目标跟踪
基于加权空间直方图的均值漂移目标跟踪 被引量:9
17
作者 李小和 张太镒 +1 位作者 沈晓东 孙建成 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期767-771,共5页
目标模型内的背景像素会造成目标跟踪定位偏差。为了减少背景像素对跟踪造成的定位偏差,首先通过目标区域像素和目标区域周围背景像素的颜色直方图定义了一个加权系数,然后将该加权系数引入到空间直方图的计算中,提出了一种基于加权空... 目标模型内的背景像素会造成目标跟踪定位偏差。为了减少背景像素对跟踪造成的定位偏差,首先通过目标区域像素和目标区域周围背景像素的颜色直方图定义了一个加权系数,然后将该加权系数引入到空间直方图的计算中,提出了一种基于加权空间直方图的均值漂移(MS)目标跟踪算法。在此基础上,给出了一种模型更新方法。仿真实验表明,该算法具有很好的跟踪精度,对遮挡具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 空间直方图 均值漂移(MS) 目标跟踪
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