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《上海交通大学》 2012年
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基于分块颜色直方图和HOG特征的粒子滤波跟踪

陶立超  
【摘要】:随着社会安防和交通管理的压力日益增大,越来越多的监控摄像机被架设在道路、车站、小区等公共场所。当前绝大部分视频监控系统仍使用人工目视进行监控,由于监控摄像机的数目远远大于管理人员的数目,造成了大量视频被忽略,信息无法被有效利用。使用计算机视觉技术代替人工对监控视频进行处理,实现机器自动检测,识别异常情况,使监控系统智能化,是未来发展的趋势所在。在实现此类智能系统的过程中,视频中物体的检测和跟踪是关键技术。本文设计了一种基于分块颜色直方图特征的粒子滤波跟踪技术。此外,尝试了将HOG检测技术用于跟踪上,融合到粒子滤波的跟踪框架中。 本文中介绍了现有比较成熟的几种跟踪方法以及各自的适用范围。其中有基于各类背景建模的跟踪方法,光流法,特征点聚类法,Mean-shift方法等。本文对传统颜色直方图进行了改进,提出了一种分块颜色直方图作为粒子滤波跟踪的物体特征,并结合这种分块颜色直方图的特性,对粒子滤波中的权重计算、参考模板更新部分做了相应改进。分块颜色直方图在保留传统颜色直方图对物体微小形变鲁棒性的同时,对颜色相似的物体有更好地分辨能力。最后,还介绍了HOG梯度方向直方图特征配合SVM支持向量机进行行人检测的技术,并将该技术整合入粒子滤波跟踪中,使得系统能够对自身跟踪结果的正确性做出判断,在错误时进行局部Mean Shift搜索纠正,进一步提升了在行人目标跟踪上的准确度。 系统使用C++语言编写实现,在INRIA库上训练了行人的HOG模型,并程序中使用了该模型,SVM训练部分使用了LIBSVM库。对不同场景的视频进行了实验和比较,证明该方法优于普通颜色直方图加粒子滤波跟踪方法。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张广西;基于多特征的粒子滤波行人跟踪算法研究[D];大连理工大学;2013年
2 万婷;基于双目视觉的运动物体三维轨迹重建研究[D];西南大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 马加庆;韩崇昭;;一类基于信息融合的粒子滤波跟踪算法[J];光电工程;2007年04期
2 庄严;战洪斌;王伟;王珂;;基于加权颜色直方图和粒子滤波的彩色物体跟踪[J];控制与决策;2006年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 林传力;基于内容的图像检索和Sift算法的应用[D];上海交通大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁祥君,吴国忠,程文娟,朱俊红;颜色直方图在彩色物料识别中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年01期
2 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
3 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
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5 郭立萍;唐家奎;米素娟;张成雯;赵理君;;基于支持向量机遥感图像融合分类方法研究进展[J];安徽农业科学;2010年17期
6 汪慧兰;罗斌;;基于综合特征的彩色图像检索[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2007年04期
7 冯学军;;最小二乘支持向量机的研究与应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年01期
8 邹心遥;姚若河;;基于LSSVM的威布尔分布形状参数估计(英文)[J];半导体技术;2008年06期
9 邹心遥;姚若河;;基于LSSVM的小子样元器件寿命预测[J];半导体技术;2011年09期
10 李卓远,吴为民,王旸,洪先龙;一种新的光学临近校正方法(英文)[J];半导体学报;2003年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 刘国成;王永骥;;一种基于粒子滤波的单目视觉目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 Yang Taekyu;Kang Sukbum;;Tracking for Moving Object Using Invariant Moment and Particle Filter[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 ;Fault Pattern Recognition of Rolling Bearings Based on Wavelet Packet and Support Vector Machine[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 ;Bearings-only Multi-Sensor Multi-Target Tracking Based on Rao-Blackwellized Monte Carlo Data Association[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 张应博;秦钟;王法胜;;神经网络训练中的粒子滤波算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;Oriented Particle Filter for Visual Tracking[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 邬俊;基于交互式语义推理的图像检索算法研究[D];大连海事大学;2010年
9 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
10 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周雪梅;基于颜色和形状特征的图像检索技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
4 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
5 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 于永建;基于视觉关注区域的彩色图像检索技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
8 刘磊;多泥沙河流水库优化调度研究[D];郑州大学;2010年
9 辛保兵;既有预应力混凝土梁桥剩余承载力评估方法研究[D];郑州大学;2010年
10 王巧立;微生物发酵过程的建模与优化控制研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔维高;王宇航;;汽车与行人碰撞中行人保护的研究现状及发展趋势[J];北京汽车;2008年04期
2 江帆;王贵锦;刘畅;林行刚;;一种基于模型融合的行人跟踪算法[J];电视技术;2010年03期
3 邹依峰;李峰;周荷琴;;一种基于HOG的粒子滤波行人跟踪算法[J];电子技术;2011年08期
4 张俊根;姬红兵;;IMM迭代扩展卡尔曼粒子滤波跟踪算法[J];电子与信息学报;2010年05期
5 张洪涛;马培军;崔平远;;一种用于解决粒子滤波粒子退化现象的重要性重采样算法的研究[J];飞行器测控学报;2008年04期
6 高璐;张大志;田金文;;红外序列图像目标跟踪的自适应Kalman滤波方法[J];红外与激光工程;2007年05期
7 闫钧宣;张科;;HSI空间亮度信息的多尺度Retinex图像增强研究[J];计算机工程与应用;2010年23期
8 柏柯嘉;;一种改进的粒子滤波跟踪算法[J];计算机工程;2010年18期
9 相入喜;李见为;;多特征自适应融合的粒子滤波跟踪算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2012年01期
10 曾伟;朱桂斌;陈杰;唐丁丁;;多特征融合的鲁棒粒子滤波跟踪算法[J];计算机应用;2010年03期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 邱雪娜;基于视觉的运动目标跟踪算法及其在移动机器人中的应用[D];华东理工大学;2011年
2 丁菁汀;立体视觉在实际应用中的若干问题研究[D];浙江大学;2012年
3 李莉;汽车与行人碰撞事故调查分析及仿真研究[D];湖南大学;2006年
4 郭烈;基于单目视觉的车辆前方行人检测技术研究[D];吉林大学;2007年
5 申杰;汽车—行人碰撞事故再现研究与应用[D];上海交通大学;2007年
6 云廷进;红外人体目标检测和跟踪方法研究[D];重庆大学;2008年
7 王欢;运动目标检测与跟踪技术研究[D];南京理工大学;2009年
8 邹丹平;运动粒子群三维轨迹获取方法研究[D];复旦大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟左峰;双目视觉下运动目标的轨迹生成与分析[D];广东工业大学;2011年
2 张春秀;基于双目视觉的三维重建[D];天津大学;2010年
3 吴楚;基于视觉的目标跟踪算法研究及其在移动机器人中的应用[D];杭州电子科技大学;2012年
4 马莉;基于双目视觉三维重建技术研究[D];中北大学;2012年
5 常好丽;运动行人检测与跟踪方法研究[D];西北工业大学;2006年
6 郭丽霞;基于RBF的点云数据三维重建技术研究[D];西北大学;2006年
7 石华伟;人体运动的跟踪与识别[D];中南大学;2007年
8 袁霄;MeanShift算法在运动人体跟踪中的应用研究[D];浙江工业大学;2007年
9 张成;基于图像序列的运动目标识别与跟踪方法研究[D];天津理工大学;2008年
10 周健;基于梯度方向直方图的快速人体检测算法[D];天津大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王涛,胡事民,孙家广;基于颜色-空间特征的图像检索[J];软件学报;2002年10期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶杰;毕笃彦;;一种基于粒子滤波的特征融合跟踪算法[J];光电工程;2008年11期
2 李春鑫;;基于变换观测模型的粒子滤波跟踪算法[J];光电技术应用;2011年03期
3 王欢;任明武;杨静宇;;一种基于SMOG模型的红外目标跟踪新算法[J];红外与毫米波学报;2008年04期
4 李由;张恒;李立春;;基于多测量融合的粒子滤波跟踪算法[J];国防科技大学学报;2007年05期
5 韩萍;徐建龙;吴仁彪;;一种新的目标跟踪特征融合方法[J];中国民航大学学报;2010年04期
6 张笑微;师改梅;周建雄;石头;彭定明;程红霞;;结合颜色和结构信息的粒子滤波跟踪算法[J];光电工程;2008年10期
7 曾伟;朱桂斌;陈杰;唐丁丁;;多特征融合的鲁棒粒子滤波跟踪算法[J];计算机应用;2010年03期
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9 孙国伟;黄国平;买阿丽;;结合颜色和头部轮廓的单人运动粒子滤波跟踪算法[J];运城学院学报;2008年02期
10 晏春莉,耿国华,周明全;图像数据库中基于颜色的特征提取和度量算法[J];西北大学学报(自然科学版);2000年03期
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1 李太君;康耀红;温小斌;潘学松;;基于改进的颜色直方图模型的图像检索[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2006年
2 唐晓丹;苗振江;;基于AdaBoost和粒子滤波的目标跟踪[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
3 张腾飞;吴从中;;多摄像机中基于BTF的颜色直方图目标匹配方法[A];全国第21届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2010)暨全国第2届安全关键技术与应用学术会议论文集[C];2010年
4 王立琦;陈海云;燕小强;;一种改进的粒子滤波视频跟踪算法[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
5 刘国成;王永骥;;一种基于粒子滤波的单目视觉目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 段其昌;周奇;段盼;;基于改进粒子滤波的实时鲁棒人脸跟踪算法[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
7 王翠茹;周瑛;;改进的颜色灰度直方面积图的图像检索方法[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
8 陈帅;勾丽杰;;一种基于多特征融合的汽车变速箱螺栓在线视觉检测系统[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
9 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 杜方芳;刘士荣;邱雪娜;;一种改进的粒子滤波目标跟踪算法[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田隽;基于粒子滤波的视频目标跟踪算法的研究[D];中国矿业大学;2010年
2 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
3 王乐;卫星USB测控体制下信号特征参数的分析与识别[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 周寿军;左心室MRI序列的运动跟踪新方法[D];第一军医大学;2004年
5 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
6 姚剑敏;粒子滤波跟踪方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
7 徐茂格;混沌通信中的粒子滤波技术研究[D];南京理工大学;2008年
8 肖延国;智能传感器侦察网络中的目标跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 卢晓鹏;视频序列中目标跟踪技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
10 许昕;基于滤波技术和粒子群优化的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陶立超;基于分块颜色直方图和HOG特征的粒子滤波跟踪[D];上海交通大学;2012年
2 高明;基于HOG和粒子滤波器的行人目标检测与跟踪[D];北方工业大学;2010年
3 钱翔;基于改进粒子滤波器目标跟踪算法研究[D];安徽大学;2010年
4 苟若愚;基于粒子滤波的运动目标跟踪算法研究与实现[D];重庆大学;2010年
5 张楠;基于粒子滤波的目标跟踪算法研究[D];广东工业大学;2011年
6 王莹;小波纹理与颜色直方图相结合的图像检索技术[D];西北大学;2010年
7 王兆光;基于粒子滤波的视频目标跟踪算法研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 周芳龙;基于粒子滤波的参数估计及图像跟踪算法研究[D];合肥工业大学;2011年
9 刘涛;基于粒子滤波的目标跟踪算法研究[D];西南大学;2010年
10 山茂泉;运动目标检测和跟踪算法研究[D];大庆石油学院;2008年
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