红外可见光目标的空间直方图表示与联合跟踪

摘要：

目的 针对融合跟踪中的实时性和准确性问题,提出一种基于二阶空间直方图联合的红外与可见光目标融合跟踪算法.方法 该算法以二阶空间直方图为目标表示模型,通过将红外的目标相似度和可见光的目标相似度进行加权融合,来构建新的目标函数;并依据核跟踪推理机制导出目标的联动位移公式;最后使用均值漂移程序实现目标的自动搜索.此外,算法还实现了融合权值的自适应调节和目标模型的在线更新.结果 实验中选取了4组典型的红外可见光视频对进行跟踪,测试了算法在夜间环境、背景阴影、目标交汇与拥簇,以及目标遮挡等场合下的跟踪性能,并与L1跟踪器(L1T)、基于区域模糊动态融合的跟踪器(FRD),以及基于联合直方图的跟踪器在平均中心误差、平均重叠率、成功率以及平均跟踪时间等指标上进行了定量比较,得到各算法在这4组视频上的对应性能指标数据分别为本文算法(6.664,0.702,0.921,0.009)、L1T跟踪红外目标(25.53,0.583,0.742,0.363)、L1T跟踪可见光目标(31.21,0.359,0.459,0.293)、FRD(10.73,0.567,0.702,0.565)、JHT(15.07,0.622,0.821,0.001),发现本文算法的平均准确率比其他跟踪算法分别高约23％、14％和8％,而平均成功率分别高约32％、46％和10％.结论 本文算法在处理场景拥簇、光照变化以及空间信息保持等方面要优于传统的单源跟踪方法,适用于夜间环境、背景阴影以及背景拥簇等场景下目标跟踪,对帧频为30帧/s的视频数据,算法可同时在线跟踪到4个目标.

关键词：联合跟踪、红外、可见光、空间直方图、粒子滤波

所属期刊栏目：22

分类号：TP301(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目61365009,61462008,61663004;广西省自然科学基金项目2014GXNSFAA118368,2013GXNSFAA 019336,2016GXNSFAA380146;广西师范大学博士科研启动基金;广西信息科学实验中心经费资助课题;National Natural Science Foundation of China61365009,61462008,61663004;Natural Science Foundation of Guangxi Province,China2014GXNSFAA118368,2013GXNSFAA 019336,2016GXNSFAA380146

在线出版日期：2017-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：492-501