基于视觉显著性的两阶段采样跟踪算法

【摘要】目标跟踪是计算机视觉领域一项富有挑战性的工作。现实场景的复杂、目标自身的外观变化和目标运动的不确定性都给目标跟踪工作带来很大的困难。一个鲁棒性的跟踪算法,不仅需要构建具有判别力的外观模型,还需要设计一个好的目标搜索策略来预测目标的运动趋势。本文重点关注目标发生运动突变这一跟踪领域的技术难点,对构建鲁棒性跟踪算法进行探索和研究。针对复杂场景下的运动突变目标跟踪问题,本文首先从视觉显著性检测领域寻找为全局搜索提供先验的灵感,设计了基于视觉显著性的Wang-Landau蒙特卡罗采样(WLMC)算法；在此基础上,结合交互式马尔可夫蒙特卡罗(IMCMC)算法,设计两阶段采样模型来提高目标搜索的精确性。具体研究成果及创新之处如下：1、提出了基于视觉显著性的WLMC跟踪算法算法首先对全局场景进行分块获取子区域,然后将视觉显著性信息引入到WLMC跟踪框架中,通过为每个子区域设置显著性值,并设计结合显著性先验的接受函数,来引导马尔可夫链的构造,避免WLMC进行全局采样的盲目性,从而准确捕获运动突变目标。2、提出了基于视觉显著性的两阶段采样跟踪算法为了更好地兼顾突变运动和平滑运动两种运动形式,本文提出了基于视觉显著性的两阶段采样跟踪算法。算法在第一阶段设计了判别机制来对目标运动类型进行判别；第二阶段则根据判别结果采用相应算法：突变运动采用基于视觉显著性的WLMC算法,平滑运动采用交互式马尔可夫链蒙特卡罗(IMCMC)算法,以此完成目标跟踪,提高算法的鲁棒性。本文对提出的两个算法进行了大量的实验测试。实验结果表明：基于视觉显著性的WLMC算法在突变目标的跟踪上优于当前主流的突变运动目标跟踪算法；基于视觉显著性的两阶段采样跟踪算法能够很好地兼顾突变运动和平滑运动两种运动模式,与当前具有代表性的5种目标跟踪算法相比,在通用测试集上的跟踪效果表现更为稳定,中心误差更小。
【作者】江晓莲；
【导师】李翠华；
【作者基本信息】厦门大学，计算机系统结构，2014，硕士
【关键词】突变运动；目标跟踪；视觉显著性；WLMC采样；两阶段采样模型；

【参考文献】
[1]张芸.上海市中小学教师职业道德规范认同研究[D].华东师范大学,教育学原理,2013,硕士.
[2]努尔比亚·库尔班.新疆被征地农民社会保障问题研究[D].新疆师范大学,中国少数民族经济,2013,硕士.
[3]邵丽萍.Ornstein-Uhlenbeck过程性质及参数估计[D].华中科技大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[4]王疆丽.贵州省普安县泥堡金矿床地质地球化学特征与成因探讨[D].中国地质科学院,矿物学、岩石学、矿床学,2014,硕士.
[5]黄晋.斜向受荷桩工作性状试验与数值分析研究[D].浙江工业大学,2009.
[6]付然.兴业银行文化建设研究[D].山西财经大学,思想政治教育,2014,硕士.
[7]彭馨.节能目标约束下我国出口产品结构调整研究[D].重庆大学,国际贸易学,2014,硕士.
[8]杜春华.初中地理有效教学研究[D].辽宁师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[9]索南加乐,刘文涛,张健康,宋国兵,毛鹏,杨立璠.基于波形系数的自适应距离保护[J].电力系统自动化,2005,05:38-44.
[10]段宇芬.自身免疫性甲状腺病血清瘦素和IL-6水平与骨量关系的探讨[D].山西医科大学,内分泌科,2003,硕士.
[11]金洁,曹利红,韦菊英,刘萍.原发性中枢神经系统淋巴瘤的治疗进展[J].中国肿瘤临床,2014,19:1217-1220.
[12]陈琳.基于信息元理论的船用柴油机CAD/CAE一体化关键技术研究[D].江苏科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[13]马森林.黄芩茎叶化学成分研究[D].河北师范大学,有机化学,2012,硕士.
[14]蔡盛盛.面向目标波达方向实时估计的传声器阵列系统研究[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[15]李萍.稻瘟菌无毒基因AvrPiz-t遗传位点结构组成和动态变化及AvrPiz-t半胱氨酸残基功能分析[D].浙江大学,植物保护,2012,硕士.
[16]姚银科.国家主义派政治思想研究[D].复旦大学,政治学理论,2012,硕士.
[17]田聪聪,文明浩,刘航,何志勤.基于相邻变电站信息融合的广域后备保护系统[J].电力系统自动化,2012,15:83-90.
[18]汤湘林.民国时期汉口佛教正信会研究（1929-1949）[D].华中师范大学,中国近现代史,2014,硕士.
[19]张磊.静电纺丝法合成改性TiO_2纳米材料及其光催化性能研究[D].西安工程大学,应用化学,2012,硕士.
[20]杨朝旭.发动机缸体主轴承座裂解加工数值模拟及裂解参量研究[D].吉林大学,材料加工工程,2013,硕士.
[21]王金才.证券选择的多元化问题研究[D].西北工业大学,应用数学,2004,硕士.
[22]陈瑞.河北省城镇残疾人经济补贴标准完善研究[D].河北经贸大学,社会保障,2014,硕士.
[23]李松.贷款利率、融资策略及其对储蓄率的影响研究[D].西南财经大学,金融学,2014,博士.
[24]李映,崔杨杨,韩晓宇.基于线特征和控制点的可见光和SAR图像配准[J].自动化学报,2012,12:1968-1974.
[25]邱珍晶.我国A股市场价值型股票内在价值评估研究[D].华侨大学,金融学,2013,硕士.
[26]甄妮.考虑表/界面效应的二维声子晶体能带结构计算与分析[D].北京交通大学,2013.
[27]曾嘉.威尔第《弄臣》曼图亚公爵演唱技术与表演技巧研究[D].西安音乐学院,声乐教学与演唱,2013,硕士.
[28]王超.基于ARM9的智能家居控制系统的研究与设计[D].广东工业大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[29]周伦.枯草芽孢杆菌转化体系的建立及应用[D].华中农业大学,植物病理学,2014,硕士.
[30]宋洪松,杨程,刘大博.石墨烯/环氧树脂复合材料的介电性能研究[J].功能材料,2012,09:1185-1188.
[31]李立.地铁车站施工风险管理研究[D].中国矿业大学,工程管理,2014,硕士.
[32]孙伟青.开挖卸荷型黄土滑坡力学响应机理研究[D].长安大学,地质工程,2013,硕士.
[33]袁德强.基于LLTSA算法的转子故障特征数据集降维方法研究[D].兰州理工大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[34]黄利武.哈尔滨铁路局人力资源规划分析系统开发的进度管理研究[D].吉林大学,工业工程,2014,硕士.
[35]张杰.H.263甚低比特率视频软件解码器的原理与实现[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[36]殷维.韩国坡州市民办学校汉语教育现状调查分析[D].渤海大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[37]欧阳芳.糖网一号防治糖尿病大鼠视网膜病变的实验研究[D].湖北中医学院,中西医结合临床眼科,2004,硕士.
[38]曾祥镇,刘鸿静,黄映昱,车洪国.锡铅合金成分自动检测仪[J].冶金自动化,1982,01:18-22.
[39]曹高伟.双曲守恒律方程的弱解公式及相关问题的研究[D].中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）,应用数学,2014,博士.
[40]谷慧.聚苯胺作为锂二次电池正极材料的研究[D].哈尔滨工业大学,化学工程,2014,硕士.
[41]武琳.超声导波在钢轨中传播特性的仿真方法研究[D].北京交通大学,2013.
[42]刘祎楠.可伸缩视频错误掩盖的研究与工程实现[D].电子科技大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[43]轩永波,黄长强,吴文超,王勇,翁兴伟,李望西.多无人机协同搜索随机目标决策[J].控制与决策,2013,05:711-715.
[44]王崇锦.我国农产品电子商务模式研究[D].华中师范大学,情报学,2013,硕士.
[45]李乐.杂色山雀与大山雀的同域共存机制及遗传多样性比较研究[D].辽宁大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[46]赵春花.环氧大豆油快速固化及其共聚研究[D].浙江理工大学,材料学,2014,硕士.
[47]高松强.带隔板三维液舱晃荡特性分析与研究[D].华中科技大学,船舶与海洋结构物设计制造,2013,硕士.
[48]黄清春.DSL在基站OM中的应用研究[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2014,硕士.
[49]赵惠卿.低氧对胚胎干细胞体外增殖和分化的影响[D].中国人民解放军军事医学科学院,细胞生物学,2004,硕士.
[50]张志兴.吉安市食品质量安全管理体系建设研究[D].浙江工业大学,2009.