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基于视觉的目标检测和跟踪正逐渐成为人们关注的核心和焦点,该研究需要涉及多个交叉理论学科,是一个兼具理论价值和实际意义的研究课题。与卡尔曼滤波,粒子滤波相似,基于卷积的频域滤波方式也是预测目标在下一帧可能出现的位置,从而减小计算复杂度,提高处理速度,达到鲁棒实时的跟踪的目的。卷积滤波方法主要利用局部的时空信息,对目标下一帧位置进行预测和估计,具有快速,简单,鲁棒等特点。 本文主要研究了该领域内的一种优秀而鲁棒的滤波算法,最小输出均方误差和(Minimum Output Sum of Squared Error, MOSSE)滤波算法。该算法计算复杂度非常小,实现非常简单,实验证明该算法处理速度可以达到每秒669帧。同时基于此算法的跟踪对目标在跟踪过程中出现的诸如光照变化,目标尺度变换,目标姿态变化,遮挡等都能起到非常鲁棒的作用。可以说该算法兼具了实时性与鲁棒性的特点,这在实际的跟踪场景中是非常难得的。 但是同时注意的是,该算法滤波器的学习只用到了当前帧和上一帧的信息,这可能造成跟踪发生漂移时算法的不可恢复性,最终会导致跟踪的完全失败,因此算法的抗漂移能力比较差。以此为出发点,本文提出了一种改进型MOSSE算法,通过加入历史时间上下文信息,利用历史时间上下文信息来训练弱滤波器。通过在线AdaBoost算法,挑选出比较好的滤波器组成一个更强的强滤波器,既可以适应目标的外观变化,又可以抵挡模型漂移。经过相关的对比与测试,实验结果显示改造后的算法更加的鲁棒和可靠。