TLD视频目标跟踪算法浅析

Science &Technology Vision顼目与臟科技视界湘_f TLD视频目标跟踪算法浅析杨海岩薛擎天(淮阴师范学院，江苏淮安223300)【摘要】目标跟踪在计算机视觉领域有着重要的应用，跟踪的结果常常会受到光照、遮挡物、相似物的影响，因此算法仍然具有很大的挑战。

TLD(Tracking Learning and Detection)算法是目前复杂环境目标追踪的有效算法。

本文从框架、追踪和性能等几个方面对T L D算法进行了研究与分析。

【关键词】跟踪；视频帧；检测；特征0引言人类的视觉系统是感知和观察世界的最主要途径，运动目标的检测与跟踪一直都是视觉领域的难题之一。

目标跟踪主要由三个部分组成：目标检测、识别 和跟踪。

对于一帧独立的图像帧，目标的位置、形状、大小信息标识出一个确定的物体。

对于一段完整的视频，就是通过寻找目标的位置形状等信息来跟踪目标，如果目标跟丢或者受到障碍物的遮挡，系统能够指出错误。

对于视频中未知物体的长期跟踪，Zdenek K a la l提出了 一■种新的跟踪算法一TLD(Tracking Learning and Detection)，T L D可以通过整个的目标识别系统来追踪运动的物体目标。

1算法框架T LD视频目标跟踪算法，是由跟踪、学习和检测三个环节构成，跟踪和检测并行运行，其结果作为学习的样本，学习后的模型再反馈给检测和跟踪环节，对 其进行实时更新，最终实现持续稳定的跟踪。

该算法需要手动选择被跟踪目标，或者采用其他运动目标检测算法实现自动目标识别。

假定选定被跟踪的目标后，学习模块和检测模块中的参数同时也被初始化。

在TLD算法中，I1代表着第一帧视频帧，BB1表示初始帧中的目标实体，也就是我们手动选择的目标，类似地，B B K代表在第k帧（IK)中边界框所包含的目标实体。

初始化后，视频帧被逐帧送人到跟踪器和检测器，跟踪器和检测器分别计算出该实体在下一帧中的区域，分别用B B ti和B B d i表示计算出的结果。

该集成器结合了跟踪和检测器的结果来确定该目标实体的位置，学习器使用跟踪结果来更新检测器的参数。

T L D的输出结果是一个包含目标的边界框，初始化模块的输出结果是更新后的学习器和检测器的参数。

2 目标跟踪T LD跟踪模块采用重叠块跟踪策略，主要使用光流算法，如Lucas- Kanade光流法。

TLD在跟踪前需要指定待跟踪的目标，由一个矩形框标出。

最终整体目标的运动取所有局部块移动的中值，并结合正反向误差分析来选取在连续视频帧中的目标，这种局部跟踪策略可以解决跟踪过程中所出现的部分遮挡的问题。

T LD检测模块实际上是一个分类器，该分类器是在学习模块训练生成。

在特征选取上，最初特征是从包含目标物体的训练集合中的图像块中收集的。

所收 集的特征点的统计数据用于训练分类器区分目标实体和背景，然后创建扫描窗口来详细地扫描图像或视频帧，从每个扫描窗口中收集的积分图像特征被用于在检测器中训练分类器。

对于每一帧，分类器需要把扫描窗口判定为目标实体或背景。

分类器在具体的设计上，采用级联形式，即分类器包括三个子分类器，分别 为方差分类器、集成分类器、最近邻分类器。

每个子分类器标签子窗口为真或假，即当子窗口被标记为真时，它被分类为包含目标实体。

第一个分类器粗略快速地区分扫描窗口中的背景，如果目标候选区域没有通过第一个分类器，就不会进人后面的分类器。

在后 面的分类器中需要更加复杂的标准以避免模糊图像块的错误检测。

级联分类器使得检测器可以快速消除背景子窗口和准确地检测出目标实体的区域。

基于视频的目标识别跟踪技术有其复杂的特性，主要体现在运动目标的外观会有一定的变化，如相机焦距的变化，目标自身运动轨迹的变化，拍摄角度的变化、外界光线的变化，运动中其他物品的遮挡等等，这些都会使目标的外观上与初始帧中所选取的目标有很大的差异。

因此，要想使跟踪算法具有鲁棒的特性，适应不同环境变化，能够实现持续稳定的跟踪，这就 要求跟踪算法具有一定的学习能力。

T LD学习模块主要完成这一任务。

T LD学习模块是建立在在线模型的基础上。

在线 模型是一个大小为15伊15的图像块的集合，这些图像块来自跟踪和检测所得的结果，初始的在线模型为起始跟踪时指定的待跟踪的目标图像。

在线模型是一个动态模型，其发展是由两个事件来驱动，分别为增长事件和修剪事件。

在实际的跟踪场景中，由于受到环境和目标本身等多因素的影响，使目标的外观不断发生变化，这使 得由跟踪器预测产生的目标图像会包含其他与目标无关的信息。

通过对目标物体形变的研究来提髙检测器对不同外形物体的识别能力。

随着跟踪时间的增加，在线模型中图像块的数量会急剧增加，会导致目标的特征空间不断增大，这一过程就是所说的增长事件。

在实际的目标跟踪过程中我们需要一定数量的新特征来适应目标不断变化的特点。

然而，目标特征空间的增加会导致计算量的增大，同时也会增加一些虚假特征信息，最终影响跟踪效果。

为了防止增长事件带来的其他非目标图像，采用了与之相对的（下转第17页）※基金项目：本课题得到江苏省大学生实践创新训练计划重点项目（201610323011Z)资助。

作者简介：杨海岩（1996.01 — )，男，汉族，江苏泗阳人，本科，淮阴师范学院，学士，研究方向为计算机视觉。

Science & Technology Vision 科技视界21Science &Technology Vision湘湖新科技视界项目与娜关于流动人口公共卫生服务均等化研究综述王锦1张焘1贾丽风1王晓朴2(1.河北农业大学，河北保定071000曰2.中央司法警官学院，河北保定071000)【摘要】流动人口主要以农村人口为主，为城市的现代化建设做出了重大贡献，然而因为诸多原因，在卫生 服务领域却难以享受到与城市人口同等水平的均等化服务。

本文从流动人口公共卫生服务均等化的内涵入手，分析和总结目前该领域的现状研究、难点探析以及对策建议，并得到相关结论。

【关键词】流动人口；公共卫生服务；均等化；综述A Overview of Equalization of Public Health Services for Floating PopulationWANG Jin1ZHANG Dao1JIA L i-feng1WANG Xiao-pu2(1.Hebei Agricultural University,Baoding,Hebei071000, China;2.Central Judicial Police Academy,Baoding071000, Hebei,China)【Abstract】Most of the floating population is rural population,which made a great contribution to the modernization of the city,however,due to many reasons,it is difficult for them to enjoy equal service with the urban population in the field of health services.This paper starts with the connotation of equalization of public health services for floating population,then analyzes and summarizes the present situation research,the difficult point analysis as well as the countermeasure suggestion,and gets the relevant conclusions.【Key words】Floating population;Public health service;Equalization;Overview流动人口为城市的现代化建设作出了巨大贡献，其工作多集中于髙危险、髙体力以及低收人领域，加 快推进公共卫生服务均等化，已成为改善流动人口公共服务研究的落脚点。

1公共卫生服务均等化的基本研究在研究公共卫生均等化时，多数学者先对均等化做了研究分析，目前资料的研究视角多从公平的角度出发，强调权利、选择和机会。

庄琴认为实现公共卫生服务均等化的理念是每个公民享受公共卫生资源的机会均等，接受公共卫生服务的权益平等，服务提供者的服务水平相对平衡。

111刘琼莲 认为基本卫生服务是要尽量使全体社会成员大致均等地享有物质与非物质医疗卫生方面的基本公共服务，是基 本医疗卫生服务方面的“底线”均等，绝非平均化。

1212 流动人口公共卫生服务的现状研究流动人口在享有公共卫生服务方面存在卫生资源配置 不足、可及性差以及人力资源差异等等的问题，不能均 等的享有卫生服务。

刘金伟通过对北京地区住院床位和医生数的调查发现，北京市的三甲医院多分布于四环以内的城市中心地区，而郊区、山区等地区的医院数量较少，且该地区的卫生人才也多以低学历的年轻人和老年人为主，卫生技术人员中多为大学以下学历，服务的数量与质量都为有限；131李烟然和髙瑞分别对四川省和山西省的流动人口使用公共卫生服务的情况进行调查，均 得出与上述观点一致的结论，即流动人口建档率低、健 康教育普及率不足以及流动人口孕产妇和儿童的健康管理有待改善。

14-51王芳和潘京海也指出，面临流动人口 规模巨大、收人偏低等特点，流动人口聚集地区的公共卫生服务的需求与利用相对不足，流动人口的健康意识 淡薄以及经济能力有限，流动孕产妇保健、流动儿童的免疫以 及传染病的控制都有所不足。

1613流动人口公共卫生服务均等化的难点探析3.1二元分割与户籍制度在流动人口难以享受公共卫生服务均等化的问题上，研究强调历史性的二元分割体制是流动人口不能享有均等化服务的主要原因。

相对户籍人口来说，流 动人口所能得到医疗保障范围以及保障水平，是远远无法和同地区的城市人口相比的；171他们难以承受髙昂的医疗卫生负担，劳动、医疗卫生等保障相对缺乏，健康生活方式难以形成。

—些地区政府对流动人口的预防保健服务专项经费投人是户籍人口经费的一半，经费的减半自然导致服务的减少，191特别是流动人口孕产妇所享有的基本卫生服务存在机会难以均等、选择难以自由，健康结果难以均等的问题。

11013.2 财政制度我国政府的公共卫生服务投人严重不足是公共卫生服务研究基本达成的共识。

对于政府公共卫生服务投人不足的原因，部分学者将其归结为目前政府财政体制下政府间资源配置和事权配置的不合理。