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Mean.shift的灰度目标跟踪新算法

Mean.shift的灰度目标跟踪新算法

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第3卷第2 3期 2 7年 3月 0 0

Vo . 3 No 2 I3 . Ma . r 20 07

OP C TI AL TEC HNI QUE

文章编号:10~5 2 2 0 )20 2—4 0 218 (0 7 0—2 60

基于 Mens i的灰度目标跟踪新算法 a. f ht 张旭光,恩良0王延杰,赵一, ( .中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 1 ( .中国科学院研究生院, 2北京 10 3 ) 3 0 3 10 3; .阳建筑大学理学院,沈阳 10 6 ) 009 3沈 1 18

要: a— i算法是一种非参数密度估计算法, Mens f ht可以实现快速的最优匹配,目标的实时跟踪领域起着非常在

重要的作用。为了有效的将 Mensi算法应用到灰度图像中, a— f ht采用了以方向直方图建立目标模型的策略,出了在灰提度图像中以 Mens i为核心的目标跟踪算法。实验结果表明, a— f ht该算法具有不受光照条件影响的优点,在低对比度的情况下仍能实现稳定、实时的跟踪目标。 关键词:目标跟踪; a— i;向编码;方向直方图; ht cay a Mens f方 ht B at hry系数 a 文献标识码: A中图分类号: P 4 .; 3 1 T 2 2 6 2 TP 9

A n w ag rtm o a kn r yo jc ae nMe ns i e lo i h frt c igga b tb sdo a -hf r e t Z A G X—un Z A nl n 3 H N ug a g一, H O E -a g,WA G a -e i N Y nj i ( . h nc u ntueo t s ieMehnc dP yi, hns cdmyo c n e,C agh n 10 3, hn ) 1 C agh nIsi t f i,Fn ca i a hs t Op c sn s c C ieeA a e f i cs h ne u 3 0 3 C ia Se

( . rd ae ho o eC ns cdmyo i cs B in 10 3, h a 2 G a ut S ol fh h ee a e f e e, ei c t i A c S n jg 009 C i ) n ( . aut f ai S i c, h n a gA c i cuea d C v n ier gUnv r t, h n a g l 0 6,C ia) 3 F cl o s e e S e y n rh

t tr ii E g e n i s y S e y n 1 1 8 hn y B cc n s e n c n i ei Ab ta t s r c:Th e n s i lo ih i a n n a an t c d n i s i t n me h d e M a—h f ag rt m o p r re f e t e t t s i s y ma i t o .Th a ta d o t l d t h n o e fs n p i ma mo e ma c i g

cn b c i e yti meh . i a o tm l s e o t t oe i a— me bet r kn e .I o d r oa py a ea h v db s to Ths l r h p y v r i r n l r l i j a ig id n re l e h d g i a a y mp a r s n e t o c t c fl t p M en s i lo t ng a— v lma e tae yta sn r nain hso rm orpee ttr e sa o td.A e a— a—hf ag r h o ry l e i g,asrtg h tu igo e tt i ga t e rsn ag ti d p e t im e i o t n w l g r h ae n M en s i setbih .Ex e me tr ut h w h tt i ag r h a d p h h n eo l miain oim b sdo a—hf i s a l e t t sd p r n el ss o ta hs lo t i s i m cn a a tt ec a g fiu n t . l o

Th u h tec nrs o g w,teo j t nb rc e b s a d r l i s gten w l r h . o g t t f ma ei l h o a i so h b t k r ut n e— me i e a oi c a e c e a d o a t un h g t m

Ke od: b trc i; a— i; r nai d; r nai io rm; ht c yace iet yw rs oj akn Mens f oi tt nc e o ett nh tga B t h y fc n c e t g ht e o o i o s a aa o fi

1引言 目标的实时跟踪在计算机视觉领域有着非常重要的应用。近年来在目标跟踪领域提出了许多很好的算法,以提取轮廓¨、理、色等特征来实现如 j纹颜对目标的

识别,频域下利用傅里叶 _和小波L来在 2 j 3 J

内外的学者还没有提出成熟的算法来解决上述问

题。本文提出了以代表图像的梯度方向信息的方向 直方图_为特征, 9 _将方向直方图与 Me— i算法 a sf n ht 相结合,得 Mensi算法在灰度图像中的应用使 a—hf t更加有效。由于方向直方图代表的是图像的梯度方

进行目标识别和利用神经网络_来识别目标等。 4 J 然而许多算法由于计算复杂都未能应用到对实时性

向信息,因此具有抗缩放和抗光照的优点,体现了图 像的边缘及纹理特征,尤其在图像的对比度低的情况下,方向直方图仍可以稳定地跟踪目标。

要求较高的场合。D r o n i将 Men hf算 oi C maiu n c a— i s t法引入到了目标跟踪领域【6,大的减少了跟踪 5极, J算法的计算量。因此国内外有许多学者继续在完善 Mensi算法的应用 J解决了算法中存在的一 a- f ht, 些缺点和不足 8。D r o ncu提出的算法是 oi C mai n i以彩色直方图作为特征来实现目标的识别与定位的。对灰度图像来说,由于灰度直方图所包含的图像信息单一,得 Mensi算法很难应用于灰度使 a f ht图像,限制了 Mensi算法的适应环境。目前国 a—hf t

2 Mensi的原理 a. f ht Mensi算法[] a- f ht 1是一种非参数概率密度估 0计算法,可以通过迭代快速的收敛于概率密度函数 的局部最大值,因此在目标实时跟踪领域有着很高 的应用价值。对在维欧式空间X中的有限序列 S

来说,本数据点 z∈ X处的样本均值被定义样 为[] 1 1

收稿日期: 0 60—8收到修改稿日期: 0 60—3 2 0 .41; 2 0 71 E mal mtf0 0 ao .O Ic - i: n2 0@yho CI.n T作者简介: ̄ (9 8)男( 17 .,满族 )长春光学精密机械与物理研究所博士研究生,实时图像处理、,从事目标识别与跟踪的研究。

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Mean.shift的灰度目标跟踪新算法

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