多目标跟踪方法研究综述
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目标跟踪方法综述目标跟踪是计算机视觉领域一项重要的任务,它能够检测与跟踪目标,研究者们积极地探索并利用计算机视觉技术来解决该问题。
近年来,随着深度学习取得的成功,使得目标跟踪技术有了新的突破,并受到众多研究者的关注。
首先,根据背景抑制算法和模板匹配算法的思想,目标跟踪技术发展出基于跟踪器的传统视觉跟踪技术,其中包括基于随机样本极点算法、距离变换特征跟踪算法和基于加权和表示的跟踪算法,如Sparse Representation-based Tracking (SRT)等,并将它们用于实时的目标跟踪,大大提高了跟踪的准确度。
其次,基于深度学习的目标跟踪技术不仅提高了跟踪的准确性,同时也使得更多任务的实时性得到改善,从而取得良好的实验结果。
目前,已经有大量研究人员借助深度学习思想探索目标跟踪技术,其中有一些使用深度卷积神经网络(DCNN)、多种有效的目标匹配策略、透视反置变换等,以优化底层跟踪器,有效地提升了跟踪的性能。
另一方面,研究者也采用了空间序列学习技术来解决追踪结果的鲁棒性问题,并使用辨认技术来跟踪目标,以获得最佳的跟踪和识别结果。
最后,在无监督的情况下,研究者们也开发了一些目标跟踪技术。
他们利用Bellman,Kalman和Particle滤波技术等先进的数学方法来深入分析图像序列,有效地提升了目标跟踪的性能。
总之,采用传统技术和深度学习技术不仅提高了目标跟踪的准确度,同时也实现了实时的目标跟踪,为计算机视觉的发展提供了重要的技术支持。
至今,计算机视觉技术仍受到众多研究人员的关注,希望未来能改进系统的准确性以及运行的鲁棒性,使其能在实际的应用中发挥最佳的效果。
目标跟踪算法综述目标跟踪算法综述目标跟踪是计算机视觉领域的一项重要任务,它的目标是在视频中准确地跟踪一个或多个特定的目标。
目标跟踪技术在各个领域都有广泛的应用,比如视频监控、自动驾驶、智能交通系统等。
随着计算机性能的提高和人工智能的发展,目标跟踪算法也在不断地得到改进和创新。
本文将对目标跟踪算法的发展进行综述。
目标跟踪算法主要分为传统的基于模型的方法和基于深度学习的方法。
传统的基于模型的方法主要包括卡尔曼滤波器、粒子滤波器、相关滤波器等。
这些方法首先通过对目标进行建模,然后通过观察视频序列中的目标状态来更新模型,从而实现跟踪。
由于这些方法对目标的形状、运动等进行了建模,因此在目标快速运动、形变、遮挡等情况下表现较好。
但是,这些方法对于复杂的场景以及目标外观的变化较为敏感。
近年来,随着深度学习的兴起,基于深度学习的目标跟踪算法也取得了显著的进展。
深度学习通过神经网络模型对目标进行建模,并使用大量标注数据进行训练。
这种方法通过深度学习网络从图像中提取特征,并根据提取的特征进行目标检测和跟踪。
深度学习方法具有良好的泛化能力和鲁棒性,在复杂的场景下表现优秀。
然而,由于深度学习方法需要大量的训练数据和计算资源,其运行速度较慢。
基于深度学习的目标跟踪算法主要包括基于卷积神经网络(CNN)的方法和基于循环神经网络(RNN)的方法。
基于CNN 的方法通过在网络中使用卷积层和池化层,对目标进行特征提取和表示。
这些方法一般将目标跟踪问题视为图像分类或目标检测问题,通过对目标进行分类或定位来实现目标跟踪。
基于RNN的方法则通过对时间序列数据进行建模,利用循环神经网络对目标进行跟踪。
这些方法一般采用LSTM或GRU等循环神经网络结构来对目标状态进行建模,并通过时间序列数据来更新模型。
除了基于模型和深度学习的方法,还有一些其他的目标跟踪算法,例如基于边界框的方法、基于稀疏表示的方法、基于流场的方法等。
这些方法各有特点,在不同的场景和需求下有着不同的应用。
计算机视觉中多目标跟踪算法的研究与优化摘要:计算机视觉中的多目标跟踪算法是指在视频中同时跟踪多个目标的技术。
随着计算机视觉技术的不断发展,多目标跟踪在许多领域中得到广泛应用,例如智能监控、无人驾驶和机器人导航等。
然而,由于视频数据的复杂性和实时性要求,多目标跟踪依然具有一定的挑战性。
本文通过对多目标跟踪算法的研究与优化进行综述,旨在探讨多目标跟踪领域的最新进展和未来发展方向。
一、引言多目标跟踪是计算机视觉领域的重要研究方向,在诸多应用场景中发挥着重要作用。
传统的多目标跟踪方法主要基于滤波器,例如卡尔曼滤波器、粒子滤波器等。
然而,由于目标特征的复杂性、运动模型的非线性以及背景噪声的影响,传统方法在处理复杂场景下的多目标跟踪问题时表现不佳。
二、多目标跟踪算法的研究进展1. 基于深度学习的多目标跟踪算法深度学习技术的崛起为多目标跟踪带来了新的机遇。
基于深度学习的多目标跟踪算法通过端到端的训练方式,能够自动从大规模数据中学习目标特征表示,并进行目标的关联和跟踪。
其中,Siamese网络、Faster R-CNN和Mask R-CNN等深度学习模型被广泛应用于多目标跟踪领域,并取得了显著的性能提升。
2. 基于特征匹配的多目标跟踪算法特征匹配方法通过提取目标的视觉特征,并通过匹配相邻帧之间的特征来进行目标跟踪。
根据特征的表示方式,特征匹配方法可以分为基于颜色直方图、局部特征描述子和深度特征的方法。
近年来,基于深度学习的特征匹配方法得到了广泛关注,并在多目标跟踪问题中取得了较好的性能。
3. 基于图论的多目标跟踪算法图论方法通过建立目标和观测之间的关系图来解决多目标跟踪问题。
常用的图论方法包括最大感兴趣区域(MOTA)、最小均方根(MST)、二部图最大匹配(BGM)、匹配追踪(MT)等。
这些方法通过优化图的结构和节点间的连接关系,实现对多目标的准确跟踪。
三、多目标跟踪算法的优化1. 关于目标特征的优化目标特征是进行多目标跟踪的关键。
多目标跟踪算法及实现研究一、本文概述Overview of this article随着计算机视觉技术的快速发展,多目标跟踪算法已成为该领域的研究热点之一。
多目标跟踪旨在从视频序列中识别并持续跟踪多个目标对象,是许多实际应用如智能监控、人机交互、自动驾驶等不可或缺的关键技术。
本文旨在深入研究和探讨多目标跟踪算法的原理、发展现状以及实际应用。
With the rapid development of computer vision technology, multi-objective tracking algorithms have become one of the research hotspots in this field. Multi object tracking aims to identify and continuously track multiple target objects from video sequences, and is an indispensable key technology in many practical applications such as intelligent monitoring, human-computer interaction, and autonomous driving. This article aims to conduct in-depth research and exploration on the principles, current development status, and practical applications of multi-objective tracking algorithms.本文将对多目标跟踪算法的基本框架和关键技术进行概述,包括目标检测、数据关联、轨迹预测等核心组件。
文章将重点介绍当前主流的多目标跟踪算法,如基于滤波的方法、基于深度学习的方法等,并分析它们的优缺点和适用场景。
多目标跟踪数据关联方法综述多目标跟踪(MOT)是计算机视觉中的一个重要任务,在很多应用领域中都有广泛的应用。
在实际的场景中,由于目标的数量众多,相互之间存在着交叉、重叠和遮挡等情况,因此需要开发一种有效的方法来进行多目标的关联追踪。
本文将综述一些常用的多目标跟踪数据关联方法。
1.基于传统图论的方法:传统图论方法是将多目标跟踪问题转化为图的模型。
其中最常用的方法是最大权匹配(MWM),即在图中找到一组边,使得边的权重之和最大。
该方法可以用于处理帧间的目标关联问题,但在长时间的跟踪中容易出现错误的关联。
2.基于滤波器的方法:滤波器方法是将跟踪问题建模为一个滤波过程。
其中常用的方法有卡尔曼滤波器和粒子滤波器。
卡尔曼滤波器通过状态空间模型来预测目标的位置和速度,并根据观测值来更新目标的状态。
粒子滤波器通过利用粒子来表示目标的状态,并通过重采样和权重更新来估计目标的位置。
3.基于深度学习的方法:深度学习方法是近年来在多目标跟踪中取得显著成果的一种方法。
其中,基于卷积神经网络(CNN)的目标检测和特征提取方法被广泛应用于多目标跟踪中。
通过在不同帧之间进行特征匹配和目标检测,可以实现目标的关联跟踪。
4.基于关联矩阵的方法:关联矩阵方法是通过计算不同目标之间的相似度来进行跟踪。
常用的方法有匈牙利算法和相关滤波器。
匈牙利算法通过计算目标之间的欧式距离来建立匹配关系。
相关滤波器通过计算目标之间的相似度来进行关联。
5.基于图神经网络(GNN)的方法:图神经网络是一种能够处理图数据的机器学习方法。
近年来,GNN在多目标跟踪中的应用得到了广泛关注。
通过将跟踪问题建模为图的结构,可以利用GNN来学习目标之间的关系,并进行目标的关联。
总结而言,多目标跟踪的数据关联方法有很多种,其中基于传统图论的方法、基于滤波器的方法、基于深度学习的方法、基于关联矩阵的方法以及基于图神经网络的方法是常用的方法。
不同的方法有着不同的优缺点,需要根据具体的应用场景选择合适的方法。
机器视觉系统中的多目标跟踪算法研究机器视觉是人工智能领域中的一个重要分支,它主要研究如何使机器具有模拟人类的视觉感知能力,从而能够辨别和识别出图像中的内容。
机器视觉在人类社会中有着广泛的应用,涉及到医疗诊断、军事监控、自动驾驶等多个领域。
而机器视觉系统中的多目标跟踪算法是其中的重要问题之一。
1. 多目标跟踪算法的意义在机器视觉中,多目标跟踪算法是指通过对图像中的目标进行监测和识别,确定它们的位置和运动轨迹,并且在后续的图像帧中跟踪它们的运动状态。
这一算法的主要应用在视频监控、自动驾驶等场景中。
在这些场景中,需要对多个目标同时进行监测和跟踪,才能保证整个系统的有效性和稳定性。
因此,多目标跟踪算法在实际应用中具有非常重要的作用。
2. 多目标跟踪算法的基本流程多目标跟踪算法的基本流程包括目标检测、目标描述、目标匹配和目标跟踪等四个步骤。
其中:(1)目标检测:是指在图像中进行目标搜索和定位,他主要利用图像处理算法,在图像中检测出可能存在的目标,并且确定目标的位置和大小等信息。
(2)目标描述:是指对图像中检出的目标进行描述,也就是将目标从原始图像中提取特征并且进行表示。
常用的目标描述方法包括:颜色直方图、边缘方向直方图、梯度方向直方图等。
(3)目标匹配:是指在不同的图像帧之间,将先前的目标与当前图像中出现的目标进行匹配,以确定它们是否是同一个目标。
常用的目标匹配算法包括:卡尔曼滤波、粒子滤波等。
(4)目标跟踪:是指在确定了目标匹配关系之后,对目标进行跟踪,即连续追踪目标的位置和运动轨迹。
3. 多目标跟踪算法的研究挑战多目标跟踪算法的研究面临多个挑战,其中主要的挑战包括:(1)高维度问题:在现实场景中,对多个目标进行跟踪,需要考虑到目标的位置、速度、加速度、朝向和大小等多个属性,导致问题的维度非常高。
(2)目标重叠问题:在一些场景中,多个目标可能会出现重叠现象,这时就需要进行目标分割,以区分目标并进行跟踪。
多⽬标跟踪综述(⼆)多⽬标跟踪 综述(⼆)Multi-o bject tracking multi-target tracking MO T Co mpo nents前⾯介绍了什么是MTT问题,MTT问题⾯临的难点,以及MTT的⼀般形式化表达和⽅法的分类。
这⾥主要介绍下⼀般的MTT⽅法都包含哪些component,以保证提出模型考虑问题更加全⾯。
⼀般MTT⽅法都会包含个components,分别是Appearance Model,Motion Model,Interaction Model, Exclusion Model 和Occlusion Model。
Appearance Model即表观模型,这⾥既包含⽬标的视觉表⽰,也包括⽬标间相似性、相异性的度量。
视觉表⽰肯定是基于图像特征了。
这⾥先介绍⼀些特征。
point feature, ⽐如Harris⾓点、SIFT⾓点、SURF⾓点等等Color/intensity features, ⽐如最简单的模板、颜⾊直⽅图等Optical flow, 光流特征蕴含了时域信息Gradient/pixel-comparison features, 基于梯度的特征,典型的如HOG特征Region covariance matrix features, 该特征对于光照和尺度变换相对鲁棒Depth, 即深度信息,对于视频这种3D数据作⽤还是蛮⼤的others,针对于具体应⽤的特征,⽐如对于⾏⼈的步态特征等总之呢,每个特征都不是万能的,有优点也有缺点,⽐如Color histogram简单,容易计算相似性,但其仅仅是统计信息,丢失了区域像素的位置信息。
Points features对于平⾯内变换⾮常有效,但对于遮挡和out-of-plane变化就⽆能⽆⼒了。
HOG等梯度特征显然对光照⽐较鲁棒,但对于遮挡和形变效果很差,Region covariance matrix鉴别能⼒很强,但计算太复杂。
计算机视觉中的多目标跟踪算法研究一、简介计算机视觉是人工智能领域的分支之一,其研究方向是使计算机具备对图像、视频等视觉信号的理解能力,目前已经广泛应用于人脸识别、场景分类、动态跟踪等方面,取得了非常显著的成果。
多目标跟踪技术是计算机视觉领域的一个重要研究方向,其核心是通过对图像或视频中的多个目标进行处理,确定每个目标在不同帧中的位置和状态,从而实现跟踪,并对目标进行各种应用与分析。
本文将详细介绍计算机视觉中的多目标跟踪算法研究,包括其基本概念、主要应用、研究方法等。
二、多目标跟踪的基本概念多目标跟踪是指通过最小化跟踪误差,对图像或视频中的多个目标进行连续跟踪的技术。
其基本流程包括以下几个步骤:1.目标检测:对图像或视频进行处理,寻找其中的目标,一般使用目标检测算法实现。
2.目标定位:在目标检测的基础上,确定目标在当前帧中的位置,通常使用目标定位算法实现。
3.目标识别:确定当前目标与已经跟踪的目标是否相同,或是新出现的目标。
4.目标匹配:将跟踪到的目标与新的目标进行匹配,以确定跟踪结果的正确性。
5.状态更新:根据新的测量结果,更新目标的状态信息,以提高跟踪精度。
三、多目标跟踪的主要应用多目标跟踪在实际应用中有着广泛的应用,主要的应用场景包括以下几个方面:1.交通监控:交通监控系统中的车辆识别、行人跟踪等都是多目标跟踪技术的应用。
2.智能视频监控:智能视频监控系统中采用多目标跟踪技术,可以对场景中的目标进行实时监控,发现异常事件。
3.运动分析:多目标跟踪技术可以对运动中的目标进行轨迹分析,以掌握运动过程中的动态变化。
4.目标跟踪:多目标跟踪技术可以应用于目标跟踪,如人脸跟踪、目标跟踪等。
四、多目标跟踪的研究方法多目标跟踪技术的研究方法主要包括以下几种:1.基于特征的跟踪算法:该方法通过对目标的形态、颜色、纹理等特征进行提取和匹配,确定目标在下一帧中的位置和状态。
2.基于运动的跟踪算法:该方法利用目标的运动信息进行跟踪,通过对目标的速度、加速度等运动信息的分析,确定目标位置与状态。
无人机多目标跟踪算法研究随着物联网技术的不断发展,无人机的应用越来越广泛,而无人机多目标跟踪算法在无人机应用领域中也逐渐成为研究热点。
本文将探讨无人机多目标跟踪算法的研究现状、常用方法、存在的问题和发展方向。
一、研究现状在无人机多目标跟踪算法的研究中,主要涉及到目标检测与识别、目标跟踪、路径规划等方面的问题。
近年来,人工智能技术的飞速发展使得无人机多目标跟踪算法迎来了大量的关注和研究。
目前,无人机多目标跟踪的研究方向主要包括视觉跟踪和卫星导航跟踪两种方式。
视觉跟踪算法通过视觉信号获取目标区域特征,实现目标在线跟踪。
而卫星导航跟踪算法则基于全球定位系统和激光雷达等技术,利用高精度和全球性的定位数据实现目标跟踪。
二、常用方法无人机多目标跟踪算法的常用方法包括神经网络、卡尔曼滤波等。
其中,神经网络是一种模仿人类神经系统的信息处理模型,它可以通过学习和训练,自动获取具有一定智能化的目标跟踪方法。
而卡尔曼滤波则是一种基于状态空间模型的时间序列信号处理方法,可用于目标跟踪的状态估计和滤波。
此外,还有一些新型的无人机多目标跟踪算法被提出,如视觉惯性融合跟踪、卷积神经网络跟踪等。
这些新算法通过融合多种数据源实现多目标跟踪,具有更高的精度和可靠性。
三、存在的问题在无人机多目标跟踪算法研究中,仍然存在一些问题。
首先,复杂的环境下目标跟踪精度不高。
当前视觉跟踪算法在目标运动剧烈、场景变化频繁的情况下容易发生检测丢失和误判的问题,无法保证跟踪的实时性和精度。
其次,目标识别准确率不高。
大部分无人机多目标跟踪算法依靠人工标注的目标特征进行训练,目标特征固定容易受到光照、天气等因素的影响,难以实现目标识别的高准确率。
最后,算法运行速度较慢。
无人机多目标跟踪算法需要进行大量的数据处理,时间复杂度较高,严重限制了其在实际应用中的使用。
四、发展方向针对上述问题,未来无人机多目标跟踪算法的发展方向主要包括以下几个方面:1.引入深度学习技术。
多目标跟踪方法综述
多目标跟踪方法综述
多目标跟踪问题在军事和民用方面都有着十分广泛的应用,如在军事方面的空中预警、空中攻击(多目标攻击)等,民用方面包括空中交通管制等.多目标跟踪在军事上的应用受到了各国广泛重视.本文对目前国内外部分文献上发表的有关多目标跟踪方法进行了综述.并对各种方法的优缺点进行了比较.基于小波变换的方法与其它几种方法相比其优点更为突出,而基于多传感器数据融合的方法是未来多目标跟踪发展的方向.
作者:刘钢刘明匡海鹏修吉宏翟林培作者单位:刘钢(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022;空军长春飞行学院,吉林,长春,130022)
刘明,匡海鹏,修吉宏,翟林培(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022)
刊名:电光与控制ISTIC PKU 英文刊名:ELECTRONICS OPTICS & CONTROL 年,卷(期):2004 11(3) 分类号:V271.4 E96 关键词:多目标跟踪军事方法综述。
目标跟踪算法综述目标跟踪是计算机视觉领域的一个重要研究方向,其目标是通过对连续视频序列的处理,实现对特定目标在时间和空间上的持续追踪。
目标跟踪旨在通过对目标表观、运动和特征的建模,以及对背景的建模,进行目标的检测、定位和分析。
目标跟踪的技术在很多应用领域中都有广泛的应用,如视频监控、交通系统、智能车辆等。
因此,研究人员们提出了各种各样的目标跟踪算法,不断提升目标跟踪的准确性和效率。
下面将介绍几种常见的目标跟踪算法。
首先,基于特征的目标跟踪算法是最常见的一类方法。
该方法通过提取目标在空间和时间上的特征,如颜色、纹理、形状等,对目标进行建模和描述。
常见的特征提取方法包括灰度直方图、颜色直方图、兴趣点检测等。
接着,通过计算目标特征与候选目标特征之间的相似度,确定目标的位置。
特征的选取和相似度计算是该方法的两个关键问题。
其次,基于机器学习的目标跟踪算法是一类比较新兴的方法。
该方法通过利用机器学习的方法,使用大量的标注数据对目标特征和运动进行训练,从而实现目标跟踪。
常见的机器学习方法包括支持向量机、随机森林、深度学习等。
这些方法可以有效地学习到目标的表示和动态模型,提高目标跟踪的准确性。
然而,该方法需要大量的样本数据进行训练,且模型的泛化能力和鲁棒性需要进一步研究。
进一步,基于深度学习的目标跟踪算法是近年来的研究热点。
深度学习通过多层次的非线性变换,可以从特征层次上学习到高级的抽象表示,对目标进行表达和建模。
深度学习的优势在于可以通过大规模数据集进行训练,获取更好的特征描述和运动模型。
最常用的深度学习网络结构是卷积神经网络(CNN),其利用卷积和池化操作对目标进行特征提取和降维,并通过全连接层进行分类或回归。
深度学习在目标跟踪问题上取得了很多重要的突破,但对于目标跟踪中的实时性和鲁棒性仍然有待改进。
最后,基于概率模型的目标跟踪算法是一类对目标的位置进行建模的方法。
该方法通过在时间序列上对目标的位置进行统计建模,利用概率模型对目标的运动轨迹进行预测和估计。
深度多⽬标跟踪算法综述导⾔基于深度学习的算法在图像和视频识别任务中取得了⼴泛的应⽤和突破性的进展。
从图像分类问题到⾏⼈重识别问题,深度学习⽅法相⽐传统⽅法表现出极⼤的优势。
与⾏⼈重识别问题紧密相关的是⾏⼈的多⽬标跟踪问题。
在多⽬标跟踪问题中,算法需要根据每⼀帧图像中⽬标的检测结果,匹配已有的⽬标轨迹;对于新出现的⽬标,需要⽣成新的⽬标;对于已经离开摄像机视野的⽬标,需要终⽌轨迹的跟踪。
这⼀过程中,⽬标与检测的匹配可以看作为⽬标的重识别,例如,当跟踪多个⾏⼈时,把已有的轨迹的⾏⼈图像集合看作为图像库(gallery),⽽检测图像看作为查询图像(query),检测与轨迹的匹配关联过程可以看作由查询图像检索图像库的过程。
如图1。
图1:把检测图像看作查询图像(query),⾏⼈轨迹中的图像看作图像库(gallery),多⽬标跟踪中的匹配过程可以看作为⾏⼈重识别。
与传统的⾏⼈重识别不同的是,⾏⼈多⽬标跟踪中的检测与⾏⼈轨迹的匹配关联问题更加复杂,具体表现在下⾯三个⽅⾯:⾸先,多⽬标跟踪中的⽬标轨迹是频繁发⽣变化的,图像样本库的数量和种类并不固定。
其次,检测结果中可能出现新的⽬标,也可能不包括已有的⽬标轨迹。
另外,检测图像并不像传统⾏⼈重识别中的查询图像都是⽐较准确的检测结果,通常,⾏⼈多⽬标跟踪场景下的检测结果混杂了⼀些错误的检测(false-alarms),⽽由于背景以及⽬标之间的交互,跟踪中的⾏⼈检测可能出现图像不对齐、多个检测对应同⼀⽬标、以及⼀个检测覆盖了多个⽬标这些情况。
如图2中所⽰为ACF⾏⼈检测算法的结果。
如何扩展深度学习在⾏⼈重识别问题中的研究成果到多⽬标跟踪领域,研究适⽤于多⽬标跟踪问题的深度学习算法是具有挑战性的问题。
近年来,在计算机视觉顶级会议和期刊上,研究者从各⽅⾯提出了⼀些解决⽅案,发表了⼀些新的算法试图解决这个问题。
在这篇⽂章中,SIGAI将和⼤家⼀起对基于深度学习的视觉多⽬标跟踪算法进⾏总结和归纳,以帮助理解基于深度学习框架的多⽬标跟踪算法的原理和相对于传统算法的优势,如果对本⽂的观点持有不同的意见,欢迎向我们的公众号发消息⼀起讨论。
目标跟踪综述目标跟踪是计算机视觉领域中的一项重要任务,其目的是在视觉序列中自动跟踪移动目标。
目标跟踪在许多应用领域有很高的价值,如视频监控、行人检测、自动驾驶等。
目标跟踪任务通常可以分为两个阶段:初始化和跟踪。
在初始化阶段,目标跟踪算法需要从图像序列中选择一个初始目标,并获取其外观模型。
在跟踪阶段,算法需要在连续的帧之间更新目标的状态,以确保目标在整个序列中得到准确跟踪。
在过去的几十年中,目标跟踪领域取得了长足的进展。
早期的目标跟踪方法主要基于特征点或边缘匹配的方法,但这些方法对图像噪声和复杂背景非常敏感,难以在复杂场景中提供准确的跟踪结果。
随着计算机视觉和机器学习的发展,基于特征的方法被逐渐取代,而以基于学习的方法为代表的目标跟踪算法成为主流。
基于学习的目标跟踪算法主要利用机器学习技术,建立目标的视觉模型,并通过学习目标与背景的区别来实现目标跟踪。
最早的学习方法是基于相关滤波器的方法,它使用样本图片的相关信息来估计目标的位置。
然后,随着深度学习算法的兴起,基于深度学习的目标跟踪算法也逐渐发展起来。
基于深度学习的目标跟踪算法通常使用卷积神经网络(CNN)来提取特征,并通过循环神经网络(RNN)或长短期记忆网络(LSTM)来建立目标的状态模型。
这些算法在准确性和鲁棒性方面取得了显著的进展,并在许多目标跟踪比赛中获得了优异的成绩。
然而,目标跟踪任务仍然面临一些挑战。
首先是目标遮挡问题,当目标被其他物体遮挡时,跟踪算法容易失效。
其次是目标形变问题,目标可能会变换形状或姿态,导致传统方法难以正确跟踪。
此外,光照变化、背景混杂以及相机移动等因素也会影响目标跟踪的准确性。
为了解决这些问题,近年来研究者提出了许多创新的目标跟踪方法。
例如,使用多目标跟踪算法来同时跟踪多个目标;使用生成对抗网络(GAN)来生成更真实的训练样本;使用强化学习方法来自动调整跟踪器的参数等。
这些方法在提高目标跟踪算法的鲁棒性和准确性方面都取得了显著的改进。
《交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪算法研究》篇一一、引言随着智能交通系统的快速发展,交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪技术成为了研究热点。
该技术能够有效地对交通场景中的车辆和行人进行实时检测和跟踪,为自动驾驶、智能交通管理等领域提供重要支持。
本文旨在研究交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪算法,为相关领域的研究和应用提供参考。
二、研究背景与意义在复杂的交通场景中,车辆和行人的多目标检测与跟踪是智能交通系统的关键技术之一。
通过对车辆和行人的实时检测和跟踪,可以有效地提高道路交通安全、缓解交通拥堵、优化交通管理等方面的问题。
因此,研究交通场景下的车辆行人多目标检测与跟踪算法具有重要的理论价值和实际应用意义。
三、相关技术综述3.1 目标检测技术目标检测是计算机视觉领域的重要研究方向,主要包括基于传统计算机视觉方法和基于深度学习的方法。
传统方法主要依靠特征提取和分类器进行目标检测,而深度学习方法则通过神经网络自动学习目标的特征,实现更高的检测精度。
3.2 多目标跟踪技术多目标跟踪是指对多个目标进行实时跟踪的技术。
常用的多目标跟踪方法包括基于滤波的方法、基于聚类的方法和基于深度学习的方法等。
其中,基于深度学习的方法在复杂场景下的多目标跟踪中具有较好的性能。
四、车辆行人多目标检测与跟踪算法研究4.1 算法原理本文研究的车辆行人多目标检测与跟踪算法主要基于深度学习方法。
首先,通过卷积神经网络对交通场景中的车辆和行人进行特征提取和分类,实现目标的检测。
然后,利用多目标跟踪算法对检测到的目标进行实时跟踪,实现多目标的关联和轨迹预测。
4.2 算法实现在实现过程中,首先需要构建合适的卷积神经网络模型,对交通场景中的车辆和行人进行特征提取和分类。
其次,需要设计多目标跟踪算法,对检测到的目标进行实时跟踪和关联。
在实现过程中,需要考虑算法的实时性、准确性和鲁棒性等方面的问题。
4.3 实验结果与分析通过在公共数据集和实际交通场景中的实验,验证了本文研究的车辆行人多目标检测与跟踪算法的有效性和优越性。
目标跟踪方法综述今天,贯穿计算机视觉领域的一个重要技术是目标跟踪。
它允许计算机从连续的帧中获取当前位置的数据,以用于分析和定位。
目标跟踪的本质是“跟踪目标”,这意味着计算机需要一种能够捕捉到目标特征的方法,并以追踪那些特征以及后续更新这些特征的方法来实现。
本文将介绍目前已经提出的不同目标跟踪方法,讨论它们的特点和优缺点,探讨它们的优化和发展,并分析它们在不同场景中的应用,以期为业界提供参考。
简单来说,目标跟踪可以分为两大类:基于模板匹配的跟踪方法和基于分数的跟踪方法。
基于模板匹配的跟踪方法依赖于目标的模板信息,其通过比较模板图像和当前帧图像中的空间分布关系来实现有效的目标检测与跟踪。
目前,基于模板匹配的跟踪算法主要分为Kernel-based Tracking(KBT)、Lucas-Kanade Tracking(LK)和Mean-Shift Tracking(MST)三种。
Kernel-based Tracking是一种基于核函数的跟踪算法,其主要思想是将目标的模板和当前帧的图像投影到核空间中,通过核函数的“软”匹配来实现目标的有效定位。
Lucas-Kanade Tracking则采用仿射变换参数捕获目标在连续帧中的空间变化,其主要思想是比较前后两帧之间的光流变化,以找出无限近似值,并结合卡尔曼滤波以实现有效地跟踪。
MST(Mean-Shift Tracking)是一种基于模板跟踪的跟踪算法,其将图像分割为不同的颜色区域,利用均值漂移来跟踪每一个颜色区域,它的特点是不需要进行额外的模板匹配来捕捉目标特征。
另一类目标跟踪方法是基于分数的跟踪方法,它主要依赖于特征分数技术,如HOG(Histogram of Oriented Gradients)和SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)等,来捕捉目标特征。
这类算法能够较好地处理目标快速运动和变形等复杂情况。
传统的基于分数的跟踪算法主要有雅克比跟踪(Jakobian Tracking)和稠密跟踪(Dense Tracking)。
《基于深度学习的多目标跟踪算法研究》一、引言随着人工智能技术的飞速发展,深度学习在计算机视觉领域的应用越来越广泛。
多目标跟踪作为计算机视觉的一个重要研究方向,其应用场景涵盖了视频监控、智能交通、行为分析等多个领域。
本文将针对基于深度学习的多目标跟踪算法进行研究,旨在提高跟踪的准确性和实时性。
二、多目标跟踪算法概述多目标跟踪是指对视频序列中的多个目标进行实时检测、跟踪和管理。
传统的多目标跟踪算法主要依赖于目标检测、特征提取和匹配等技术。
然而,这些算法在处理复杂场景时,往往存在跟踪不准确、实时性差等问题。
近年来,基于深度学习的多目标跟踪算法逐渐成为研究热点,其通过深度神经网络提取目标的特征信息,实现了更准确的跟踪。
三、深度学习在多目标跟踪中的应用深度学习在多目标跟踪中的应用主要体现在特征提取和目标匹配两个方面。
首先,深度神经网络可以自动学习目标的特征信息,提高了特征提取的准确性和鲁棒性。
其次,深度学习算法可以通过学习目标的运动轨迹和交互信息,实现更准确的目标匹配。
四、基于深度学习的多目标跟踪算法研究本文提出一种基于深度学习的多目标跟踪算法,该算法主要包括以下几个步骤:1. 目标检测:利用深度神经网络对视频帧进行目标检测,提取出感兴趣区域。
2. 特征提取:将检测到的目标区域输入到深度神经网络中,提取出目标的特征信息。
3. 目标匹配:通过计算不同帧之间目标的特征相似度,实现目标的匹配和跟踪。
4. 轨迹管理:对匹配到的目标进行轨迹管理,包括目标的轨迹预测、轨迹更新和轨迹丢失恢复等操作。
在特征提取和目标匹配的过程中,本文采用了一种基于孪生网络的深度学习模型。
该模型可以同时处理多个目标,实现了多目标跟踪的实时性要求。
此外,我们还采用了一些优化策略,如数据增强、模型蒸馏等,以提高算法的准确性和鲁棒性。
五、实验结果与分析我们在多个公开数据集上对所提出的算法进行了实验验证。
实验结果表明,该算法在多目标跟踪的准确性和实时性方面均取得了较好的效果。
目标跟踪技术综述一、本文概述随着计算机视觉技术的快速发展,目标跟踪作为其中的一项核心技术,已经在诸多领域展现出其广泛的应用前景。
本文旨在全面综述目标跟踪技术的最新进展、主要方法、挑战以及未来发展趋势。
我们将从目标跟踪的基本概念出发,深入探讨各类目标跟踪算法的原理、性能评估及其在实际应用中的效果。
我们还将分析目标跟踪技术在不同场景下的挑战与解决方案,以及未来的发展方向。
通过本文的综述,我们希望能够为从事目标跟踪技术研究的学者和工程师提供一个全面、系统的参考,推动目标跟踪技术的进一步发展。
二、目标跟踪技术基础目标跟踪技术是计算机视觉领域的一个重要研究方向,它涉及到图像处理、机器学习、模式识别等多个领域的知识。
目标跟踪的主要任务是在连续的图像序列中,对特定的目标进行持续的定位和识别,以获取目标在场景中的运动轨迹和行为模式。
这一技术在实际应用中具有广泛的用途,如视频监控、人机交互、自动驾驶等。
特征提取:特征提取是目标跟踪的关键步骤之一。
通过对图像中的目标进行特征提取,可以获取目标的独特信息,如颜色、纹理、形状等。
这些特征信息可以用于后续的匹配和跟踪过程。
常见的特征提取方法包括基于颜色空间的特征提取、基于纹理的特征提取以及基于形状的特征提取等。
运动模型:运动模型用于描述目标在连续图像帧之间的运动规律。
通过建立合适的运动模型,可以预测目标在下一帧中的位置,从而提高跟踪的准确性和鲁棒性。
常见的运动模型包括基于匀速运动的模型、基于加速度运动的模型以及基于复杂动态模型的方法等。
匹配算法:匹配算法用于在连续的图像帧中找到目标的最优匹配位置。
匹配算法的性能直接影响到跟踪的准确性和稳定性。
常见的匹配算法包括基于最小距离准则的匹配算法、基于概率模型的匹配算法以及基于深度学习的匹配算法等。
滤波技术:滤波技术用于减少噪声和干扰对跟踪结果的影响。
在实际应用中,由于图像采集设备的质量、环境光照条件等因素,图像中往往存在大量的噪声和干扰。
科技信息经过近40多年的深入研究和发展,多目标跟踪技术在许多方面都有着广泛应用和发展前景,如军事视觉制导、机器人视觉导航、交通管制、医疗诊断等[1-2]。目前,虽然基于视频的多运动目标跟踪技术已取得了很大的成就,但由于视频中图像的变化和物体运动的复杂性,使得对多运动目标的检测与跟踪变得异常困难,如多目标在运动过程中互遮挡、监控场景的复杂性等问题,解决上述难题一直是该领域所面临的一个巨大挑战,因此,对视频中多目标跟踪技术研究仍然是近年来一个热门的研究课题[3-5]。1、多目标跟踪的一般步骤基于视频的多目标跟踪技术融合了图像处理、模式识别、人工智能、自动控制以及计算机视觉等众多领域中的先进技术和核心思想。不同的多目标跟踪方法其实现步骤有一定的差异,但多目标跟踪的主要流程是相同的,如图1所示,其主要包括图像预处理、运动目标检测、多目标标记与分离、多目标跟踪四个步骤。图1多目标跟踪基本流程图2、多目标跟踪方法多目标跟踪方法可以根据处理图像或视频获取视点的多少分为两大类,一类是单视点的多目标跟踪,另一类就是多视点的多目标跟踪。2.1单视点的方法单视点方法是针对单一相机获取的图像进行多目标的检测和跟踪。该方法好处在于简单且易于开发,但由于有限的视觉信息的获取,很难处理几个目标被遮挡的情况。块跟踪(Blob-tracking)是一种流行的低成本的跟踪方法[6-7]。这种方法需要首先在每一帧中提取块,然后逐帧寻找相关联的块,从而实现跟踪。例如BraMBLe系统[8]就是一个基于已知的背景模型和被跟踪的人的外表模型计算出块的似然性的多块跟踪器。这种方法最大的不足之处在于:当由于相似性或者遮挡,多个目标合并在一起时,跟踪将导致失败。因此,可以取而代之的方法是通过位置、外观和形状保留清晰目标的状态。文献[9]利用组合椭圆模拟人的形状,用颜色直方图模拟不同人的外观,用一个增强高斯分布模拟背景以便分割目标,一旦场景中发现对应于运动头部的像素,一个MCMC方法就被用于获取多个人的轮廓的最大后验概率,在单相机的多人跟踪应用中取得了非常有意义的结果。Okuma等人提出了一种将Adaboost算法和粒子滤波相结合的方法[10]。该方法由于充分利用了两种方法的优点,相比于单独使用这两种方法本身,大大降低了跟踪失败的情形,同时也解决了在同一框架下检测和一致跟踪的问题。Brostow等人提出了一个用于在人群中检测单个行人的特征点轨迹聚类的概率框架[11]。这个框架有一个基本假设是一起运动的点对可能是同一个个体的一部分,并且把它用于检测和最终的跟踪。对于完全和部分遮挡目标以及外观变化,这些方法和另外一些相似的方法都有很大的局限性。为了解决遮挡问题,一系列单视点跟踪技术应运而生。典型的方法是利用块合并来检测遮挡的发生[12]。当被跟踪的点消失,跟踪特征点的方法就简单的将其作为一个被遮挡特征点。近年来,基于目标轮廓和外观的跟踪技术利用隐含的目标到相机的深度变化来表示和估计目标间的遮挡关系。但大多数方法都只能解决部分遮挡,不能解决完全被遮挡的情况。另外,小的一致运动被假设为是可以从遮挡视点中可以预测运动模式的,这些给没有预测运动的较长时间的遮挡的处理带来问题。尽管这些单视点的方法有较长的研究历史,但这些方法由于不能明锐的观察目标的隐藏部分,因此不能很好地解决有2或3个目标的遮挡问题。2.2多视点的方法随着复杂环境中对检测和跟踪多个被遮挡的人和计算他们的精确位置的需要,多视点的方法成为研究的热点。多视点跟踪技术的目的就是利用不同视点的冗余信息,减少被遮挡的区域,并提供目标和场景的3D信息。尽管通过相机不能很好地解决目标跟踪问题,但却提出了一些很好的想法,如选择最佳视点,但这些方法都以实际环境模型和相机校正为特征。90年代后半期,在很多文献中给出了多视点相关的多目标跟踪方法。比如利用一个或多个相机与观察区域相连的状态变化映射,同时给出一系列的行为规则去整合不同相机间的信息。利用颜色在多个视点中进行多目标的跟踪的方法,该方法模拟了从基于颜色直方图技术的背景提取中获得的连接块并应用其去匹配和跟踪目标。除此之外,也有在原来的单视点跟踪系统进行扩展的多视点跟踪方法。该方法主要是通过一个预测,当预测当前的相机不在有一个好的视点时,跟踪就从原来凯斯的那个单相机视点的跟踪转换到另外一个相机,从而实现多视点的跟踪。基于点与它对应的极线的欧氏距离的空间匹配方法、贝叶斯网络和立体相对合并的方法都是多目标多视点跟踪的常见方法。尽管这些方法都试图去解决遮挡问题,但由于遮挡的存在,基于特征的方法都不能根本解决,其次,这些方法中的遮挡关系的推理一般都是根据运动模型,卡尔曼滤波或者更普遍的马尔科夫模型的时间一致性来进行的。因此,当这个过程开始发散,这些方法也不能恢复遮挡关系。最近一种基于几何结构融合多个视点信息的Homegraphicoccupancyconsrraint(HOC)[12]方法,可以通过在多场景平台对人的定位来解决遮挡问题。仅采用随时间变化的外表信息用于从背景中检测前景,这使得在拥挤人流的场景中的外表遮挡的解决更健壮。利用多视点中的前景信息,主要是试图找到被人遮挡的场景点的图像位置,然后这些被遮挡的信息用于解决场景中多个人的的遮挡和跟踪问题。在这种思想指导下,Mittal,Leibe,Franco等的研究工作和机器人导航中基于遮挡网格的距离传感器的并行工作是相似的,这些方法在融合3D空间信息的时候需要进行校正相机。但HOC方法是完全基于图像的,仅需要2D结构信息进行图像平面的融合。当然也有另外一些不需要进行相机校正的算法被提出,但需要学习一个与相机最小相关的信息。在目标跟踪过程中,由于这些方法依赖于单个相机的场景,对于拥挤场景中目标分布密度增加九无能为力了。在HOC的多视点的目标跟踪中,对于任何单一相机的场景,或者相机对的场景,都不需要进行定位和跟踪目标,而是从所有相机的场景中收集证据,形成一个统一的框架,由于该方法能够从多个时间帧的场景中进行场景被遮挡概率的全局轨迹优化,因此可以同时进行检测和跟踪。3、总结动态目标检测与跟踪是智能监控系统的重要组成部分,它融合了图像处理、模式识别、自动控制及计算机应用等相关领域的先进技术和研究成果,是计算机视觉和图像编码研究领域的一个重要课题,在军事武器、工业监控、交通管理等领域都有广泛的应用。尤其是对于多目标检测与跟踪中的遮挡与被遮挡的处理,对提高智能监控中目标的行为分析有着重要的意义。随着监控设备的发展和设施的铺设,多视点的场景图像是很容易得到的,因此借助信息融合的思想,充分利用不同角度对目标的描述信息,可以很大地改进目前基于单视点的多目标检测和跟踪的精度,能够很好地解决单视点方法中不能很好解决的遮挡问题。
参考文献[1]胡斌,何克忠.计算机视觉在室外移动机器人中的应用.自动化学报,2006,32(5):774-784.[2]A.Ottlik,H.-H.Nagel.InitializationofModel-BasedVehicleTrackinginVideoSequencesofInner-CityIntersections.InternationalJournalofComputerVision,2008,80(2):211-225.
多目标跟踪方法研究综述苏州联讯图创软件有限责任公司陈宁强[摘要]文章对目前现有的多目标跟踪方法从信息获取的不同角度进行了综述。主要分析比较了目前单视点和多视点目标跟踪方法对于目标遮挡问题的处理性能,并指出多视点的基于多源信息融合的思想,可以较好地解决场景中目标的遮挡问题。[关键词]单视点多视点目标跟踪信息融合
基金项目:本文系江苏省自然科学基金(BK2009593)。作者简介:陈宁强(1973-),男,江苏苏州人,工程师,主要研究方向:GIS、模式识别和图像处理与分析。
目标跟踪多目标标记与分离匹配目标模型运动检测
当前帧图像
背景提取
去噪ROI预处理视频序列
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博士·专家论坛
22——科技信息
的现金流量净额正相关。上述两个结论是以安徽省上市公司为样本作出的,与其他学者以沪深两市上市公司为样本作出的结论基本一致。由于受上市公司家数的影响和数据缺失的影响,研究结论未能把其他一些因素考虑在内。特别遗憾的是文章未能将政策因素数量化,纳入实证研究的范畴。表7Anovaca.预测变量:(常量),基本每股收益。b.预测变量:(常量),基本每股收益,每股经营活动产生的现金流量净额。c.因变量:每股现金股利注释①数据来源于中国证监会安徽证监局。②从严格意义上来讲,公积金转增股本不属于股利分配的形式,本文在研究红利分配时未考虑转增股本的问题。③数据来源于“李洋.我国上市公司现金股利分配政策影响因素研究.东北财大硕士论文”。参考文献[1]庄琳琳.我国上市公司现金股利政策的影响因素之实证研究.现代经济信息,2009(11).[2]张淑杰,陆玉梅.影响上市公司股利分配政策的因素.统计观察,2005(10).[3]李洋.我国上市公司现金股利分配政策影响因素研究.东北财大硕士论文(2007).[4]中国证监会安徽证监局网站.[5]巨潮资讯网.模型平方和df均方FSig.1回归.3501.35057.449.000a残差.44473.006总计.794742回归.3852.19233.865.000b残差.40972.006总计.79474(上接第24页)[3]LinZhu,JieZhou,JingyanSong.TrackingMultipleObjectsThroughOcclusionwithOcclusionSamplingandPositionEstimation.Pat-ternRecognition,2008,41(8):2447-2460.[4]LuoCheng,CaiXiongcai,ZhangJian.Robustobjecttrackingus-ingtheparticlefilteringandlevelsetmethods:Acomparativeexperiment.Proceedingsofthe2008IEEE10thWorkshoponMultimediaSignalPro-cessing,Australia,2008:359-364.[5]LiZhu,YabutaKenichi,KitazawaHitoshi.Anewmethodformovingobjectextractionandtrackingbasedontheexclusiveblockmatch-ing.3rdPacificRimSymposiumonImageandVideoTechnology,Tokyo,2009:249-260.[6]I.Haritaoglu,D.Harwood,andL.Davis.Who,when,where,what:Arealtimesystemfordetectingandtrackingpeople.InFGR,pages222-227,1998.[7]M.Han,W.Xu,H.Tao,andY.Gong.Analgorithmformultiple