基于粒子滤波的视频运动目标跟踪

【摘要】随着计算机技术的飞速发展、信息智能化时代的到来,安防、交通、军事等领域对于智能视频监控系统的需求量逐渐增大。视频目标跟踪是智能视频监控的核心内容之一,它融合了图像处理、模式识别、人工智能以及计算机视觉等许多领域的先进技术,在军事视觉制导、安全监测、交通管理、医疗诊断以及气象分析等许多方面都有广泛的应用。近年来,国内外众多学者对视频目标跟踪进行了大量研究并取得了一定的科研成果。作为一种滤波算法,粒子滤波由于对非线性、非高斯系统的适应性,在诸如机动目标跟踪、状态监视、故障检测及计算机技术等领域有其独到优势。但是粒子滤波算法存在计算量大、实时性差等问题。针对以上问题,本文重点研究了粒子滤波的运动目标跟踪问题,以达到提高跟踪的实时性、准确性的目的。本文完成的工作如下：(1)针对粒子滤波中由单一目标特征建立的目标模型鲁棒性不好导致跟踪效果不佳的问题,提出了一种颜色统计特征、目标梯度特征和颜色投影特征这三种特征结合的目标模型,利用粒子滤波算法实现跟踪,提高了跟踪的鲁棒性。(2)为提高粒子滤波算法跟踪的精度,对基本粒子滤波算法在目标运动模型、相似性度量及粒子更新等方面进行改进,提高了算法准确率和运行效率。(3)基于基本粒子滤波算法、提出算法和改进算法,利用视频文件中的视频序列进行了视频目标跟踪实验研究并作对比。实验结果表明本文的算法具有较好的鲁棒性、实时性和有效性。
【作者】李永娜；
【导师】何继爱；
【作者基本信息】兰州理工大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】目标跟踪；贝叶斯；粒子滤波；多特征；鲁棒性；

【参考文献】
[1]侯林.基于结构方程模型的云南省游客满意度的实证分析[D].云南财经大学,数量经济学,2014,硕士.
[2]张治菁,曹运红.树脂传递模塑工艺的发展及其在飞行器上的应用[J].飞航导弹.2002(11)
[3]郑延海,杨胜春,姚建国,张慎明,杨志宏,沈浩东.区域电网联合反事故演习的实现方案[J].电力系统自动化,2005,11:77-81.
[4]张必周.不同啤酒酵母对燕麦啤酒发酵过程及品质的影响[D].内蒙古农业大学,轻工技术与工程,2013,硕士.
[5]陈茹.考虑服务搭便车的制造商主导的双渠道供应链竞争与协调研究[D].厦门大学,物流工程,2014,硕士.
[6]何龙祥.日照钢铁360m~2烧结机过程自动控制系统的分析与设计[D].河北工业大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[7]詹振环.基于双多核DSP的图像处理平台设计[D].中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）,电子与通信工程,2013,硕士.
[8]段巍.小流域原生态群落人居环境营造艺术研究[D].中央美术学院,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[9]贾晓洁.硅醇、聚乙二醇催化体系的建立及其氧化性能研究[D].西北师范大学,2011.
[10]薛璐璐.视觉造型艺术的同构性[D].上海师范大学,美术学油画,2004,硕士.
[11]吕生华,丁怀东,孙婷,刘晶晶.萘系减水剂/氧化石墨烯复合材料对水泥石微观结构和性能的影响[J].陕西科技大学学报(自然科学版),2014,05:42-47.
[12]康立乾,王辉,孙宏如,张玉萍.用微机实现勘探成果图件彩色显示[J].石油地球物理勘探,1997,S2:163-168+190.
[13]莫惠.种子产业研究及发展战略[D].湖南农业大学,种植,2003,硕士.
[14]崔万丽.黄癸固体分散体对胆管结扎诱导的肝纤维化的治疗作用及机制的研究[D].吉林大学,药理学,2013,硕士.
[15]段春晖.法定夫妻财产制度探析[D].云南财经大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[16]王立刚.机床切削颤振的非线性振动研究[D].天津大学,一般力学,2004,硕士.
[17]陈增武.超脉冲二氧化碳激光在医学美容中的推广应用[J].医疗保健器具.2006(04)
[18]张志慧.嵌入式Web服务器的研究与实现[D].南京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[19]安文.用工控机作为控制系统的继电器测试台[J].中国铁路.2004(11)
[20]刘培德.一种基于前景理论的不确定语言变量风险型多属性决策方法[J].控制与决策,2011,06:893-897.
[21]裴斐.企业动态联盟风险防范体系研究[D].沈阳工业大学,管理科学与工程,2003,硕士.
[22]孟朝晖.论数字图书馆的知识管理[D].湘潭大学,图书馆学,2003,硕士.
[23]赵晓冬.大学评价研究的逻辑——检查《基于公信力视角的大学排名研究》的论证[J].高教发展与评估,2014,03:23-36+101-102.
[24]刘子赫.我国政策性银行绩效评价指标体系的构建[D].辽宁大学,政策性金融学,2012,硕士.
[25]刘伟.离子通道控制参数对心肌动力学行为的影响[D].河北师范大学,理论物理,2014,硕士.
[26]吴家彪.电机伺服驱动系统及其参数辨识研究[D].浙江大学,2013.
[27]韩晓.纳米化处理红景天多糖对猪精液冷冻效果的影响[D].上海海洋大学,临床兽医学,2013,硕士.
[28]王宣鼎.钢管约束型钢混凝土短柱轴压及偏压力学性能研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[29]狄帮让,顾冲,倪成洲,顾培成.孔径角对三维波场外推精度的影响[J].石油地球物理勘探,2005,01:25-30+16-126.
[30]秦斐.观物取象 虚实相生[D].扬州大学,美术学,2011,硕士.
[31]刘晓芳.闭合式上颌窦底提升术上颌窦黏膜力学研究[D].南方医科大学,外科学（专业学位）,2014,博士.
[32]黄梅华.耦合离散非线性薛定谔方程的基态解[D].广州大学,应用数学,2013,博士.
[33]杨鹏波.山西省新型农村社会养老保险问题的研究[D].山西财经大学,社会保障,2014,硕士.
[34]刘青林.基于物联网技术的电能表全生命周期管理系统研究[D].广东工业大学,电气工程（专业学位）,2014,硕士.
[35]谭小梅,周志春,金国庆,张一.马尾松二代无性系种子园子代父本分析及花粉散布[J].植物生态学报,2011,09:937-945.
[36]王平良.聚乙二醇化干扰素联合利巴韦林治疗肝移植术后丙型肝炎复发[D].华中科技大学,外科学,2013,硕士.
[37]吴希光,朱正永,曾忠惠.陡倾界面的VSP反射点轨迹规律的分析[J].石油地球物理勘探,1991,01:36-48+128.
[38]刘畅.生鲜调理清真羊肉制品的品质控制研究及其安全性预测[D].宁夏大学,食品科学,2014,硕士.
[39]张佳明.妊娠和分娩对大鼠肛提肌细胞骨架的影响[D].河北医科大学,妇产科学,2014,硕士.
[40]刘仕贤.JY公司员工职业生涯管理体系研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[41]陆博福.卷板机技术特性函数建立及应用[J].一重技术.2002(01)
[42]王胥.叶芝与爱尔兰文化身份的构建[D].贵州师范大学,比较文学与世界文学,2014,硕士.
[43]李航.alAT原理的测谎范式实验研究[D].吉林大学,应用心理,2013,硕士.
[44]杨海军,李敏强.有限群体遗传算法的动力性[J].自动化学报,2004,06:968-973.
[45]孙莉.尼龙6/纳米Al_2O_3复合材料制备及摩擦磨损性能研究[D].浙江工业大学,高分子材料,2004,硕士.
[46]常江.移动沉淀界面（MPB）的计算机模拟及其初步应用研究[D].上海交通大学,生物工程,2012,硕士.
[47]高加攀.论公民的获得物质帮助权[D].华侨大学,法律,2014,硕士.
[48]宋元振.复方中草药添加剂对奶牛围产期生产性能的影响[D].甘肃农业大学,动物营养与饲料,2013,硕士.
[49]倪春青.论我国环境资源法体系的完善[D].河海大学,环境与资源保护法学,2004,硕士.
[50]杨学伟.基于SQLite数据库的北斗导航系统设计与实现[D].兰州大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.