快速多特征金字塔的尺度目标跟踪方法

杨源,库涛,查宇飞,张园强,李寰宇

(1.空军工程大学空管领航学院,710051,西安;2.空军工程大学航空航天工程学院,710038,西安)



快速多特征金字塔的尺度目标跟踪方法

杨源1,库涛2,查宇飞2,张园强2,李寰宇1

(1.空军工程大学空管领航学院,710051,西安;2.空军工程大学航空航天工程学院,710038,西安)

为了克服目标尺度变化导致的跟踪失败问题,提出了一种快速多特征金字塔的尺度目标跟踪算法。该算法融合了梯度特征和颜色特征,提高了特征表征的维度,以便获得更多的目标表征信息;同时利用多尺度特征金字塔快速地近似相邻尺度特征,得到不同尺度模板,从而平衡了由于特征维度上升带来的计算时间开销,并保证了近似的准确性; 在相关滤波框架下,综合不同尺度模板的跟踪结果,实现对目标位置和尺度的准确估计。选取4个具有尺度变化、光照变化和背景干扰的典型场景视频序列进行仿真实验,结果表明,与传统的尺度自适应核跟踪算法相比,提出的跟踪算法能够很好地适应外部环境变化,实现对尺度目标的鲁棒跟踪,同时在中心位置误差、覆盖率、精确度和成功率4个指标上优于对比算法。

目标跟踪;相关滤波;尺度自适应;快速特征金字塔

(1. School of Air Control and Navigation, Air Force Engineering University, Xi’an 710051, China;2. School of Aeronautics and Astronautics Engineering, Air Force Engineering University, Xi’an 710038, China)

视觉目标跟踪[1-3]是计算机视觉中非常重要的一个分支,被广泛应用于视频监视、人机交互和无人驾驶等领域。视觉目标跟踪解决的基本问题是给定初始帧目标的位置和尺度,快速准确地寻找到目标在接下来的视频中的位置和大小。……