廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 謝晶梅 宋亞男 徐榮華

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基于均值漂移的車輛追蹤研究

廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 謝晶梅 宋亞男 徐榮華

【摘要】針對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的立體環(huán)境在平面的圖像幀中呈現(xiàn)的視頻分辨率低、不規(guī)則的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)及信息缺少丟失等，提出均值漂移算法對(duì)視頻運(yùn)動(dòng)多車輛的場(chǎng)景進(jìn)行追蹤。首先對(duì)均值漂移算法在多車輛追蹤過程中的目標(biāo)模型、候選模型、相似性函數(shù)、目標(biāo)定位以及均值漂移算法流程分別進(jìn)行了介紹，最后對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】車輛追蹤；核密度估計(jì)；均值漂移

0 引言

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤就是在一段序列圖像中的每幅圖像中實(shí)時(shí)地找到所感興趣的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)總體來說有兩種思路：（1）不依賴于先驗(yàn)知識(shí)，直接從圖像序列中檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，最終跟蹤感興趣的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；（2）依賴于目標(biāo)的先驗(yàn)知識(shí)?，F(xiàn)有的跟蹤方法分為基于特征、模型、區(qū)域、主動(dòng)輪廓模型和預(yù)測(cè)的方法。主要包括以下幾種方法[1~4]：（1）基于特征的跟蹤方法；（2）基于模型的跟蹤方法；（3）基于區(qū)域的跟蹤方法和（4）基于主動(dòng)輪廓模型的跟蹤方法。

1 算法設(shè)計(jì)

1.1 目標(biāo)模型

1.2 候選模型

1.3 相似性函數(shù)

相似性函數(shù)是用來表示候選模型和目標(biāo)模型之間關(guān)系的，即目標(biāo)模型與候選模型之間的相似度。將兩個(gè)離散分布之間距離作如下定義：

2 仿真分析

本節(jié)實(shí)驗(yàn)在VS2008和OPencv2.3.1環(huán)境下進(jìn)行，采用視頻幀率為30幀/秒，320*240圖像序列，追蹤效果如圖1所示。

圖1 均值漂移算法追蹤效果圖

從上面均值漂移算法追蹤效果圖可以看出，在普通的光照背景下，當(dāng)車輛沒有被遮擋或發(fā)生相互遮擋時(shí)，均值漂移算法能夠較好的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)多車輛的追蹤，具有良好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語

本文將均值漂移算法應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的追蹤上，然后對(duì)均值漂移算法的目標(biāo)追蹤流程進(jìn)行了介紹，通過仿真證明了追蹤效果是良好的。

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謝晶梅（1991－），女，江西贛州人，碩士研究生，研究方向：模式識(shí)別。

宋亞男（1976－），女，副教授，主要研究方向：智能優(yōu)化算法與控制系統(tǒng)仿真、機(jī)器視覺等。

徐榮華（1978－），男，講師，博士，主要從事自動(dòng)化裝備研究。

作者簡(jiǎn)介：