面向复杂场景的鲁棒KCF行人跟踪方法
作者:
作者单位:

1.江苏大学计算机科学与通信工程学院,镇江,212013;2.新疆联海创智信息科技有限公司,乌鲁木齐,830001;3.社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室,北京,100041

作者简介:

通讯作者:

成科扬,男,副教授,E-mail: kycheng@ujs.edu.cn。

中图分类号:

TP391

基金项目:

社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室主任基金资助项目;国家自然科学基金 61972183;61602215)资助项目社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室主任基金资助项目;国家自然科学基金(61972183, 61602215)资助项目。


Robust KCF Pedestrian Tracking Method with Complex Scene
Author:
Affiliation:

1.School of Computer Science and Communication Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, 212013, China;2.Xinjiang Lianhaichuangzhi Information Technology Co., Ltd., Urumqi, 830001, China;3.National Engineering Laboratory for Public Safety Risk Perception and Control by Big Data, Beijing, 100041, China

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    摘要:

    经典核相关滤波(Kernel correlation filter,KCF)目标跟踪算法是判别式跟踪算法中效果最好的一种跟踪算法。但该算法不能很好地适应目标尺度的变化,且在遇到目标短暂消失或被其他物体遮挡等复杂情形时不具备处理目标重显的能力,因此,为使得目标跟踪能够有效地应对遮挡情形,本文从提高特征表达能力、增加尺度匹配策略和抗遮挡3个方面对经典KCF算法进行改进,提出了一种鲁棒的KCF行人跟踪算法。首先对方向梯度直方图(Histogram of oriented gradients,HOG)特征和色调、饱和度、值(Hue-saturation-value,HSV)特征的响应分布进行特征融合。其次,设置动态选择尺度池来改进滤波器的固定尺寸匹配。最后,通过滤波器响应最大值的变化率衡量目标的遮挡情况,并根据上一成功帧的目标信息,通过EdgeBoxes和感知哈希算法找回目标,更新滤波器。本文所提方法在公开视频跟踪数据集Benchmark上进行测试,实验结果表明与其他目标跟踪方法相比,本文算法提高了尺度变化、遮挡等复杂情形下跟踪的鲁棒性,确保了较高的跟踪精度。

    Abstract:

    The traditional kernel correlation filter (KCF) tracking algorithm is the best one of the discriminant tracking algorithms. However, the KCF algorithm is not robust in case of the target scale change and occlusion. Therefore, we improve the algorithm from three aspects: Improving feature expression ability, increasing scale matching strategy and anti-occlusion. First, we combine the histogram of oriented gradients (HOG) feature and the hue-saturation-value (HSV) feature. Then, a dynamic selection scale pool is employed to replace the way of fixed size matching of filters. Finally, the occlusion of the target is measured by the change rate of maximum response of the filter. And based on the target information, EdgeBoxes and the perceptual hash algorithm are used to retrieve the target and update the filter. Results of the experiments on the benthmark video trocking dataset indicate that comparing with other trackers, the proposed algorithm can effectively improve the tracking accuracy and the robustness even the target with scale change and occlusion.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

成科扬,师文喜,周博文,吴金霞.面向复杂场景的鲁棒KCF行人跟踪方法[J].南京航空航天大学学报,2019,51(5):625-635

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  • 收稿日期:2019-08-10
  • 最后修改日期:2019-09-01
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  • 在线发布日期: 2019-11-13
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