采用核相关滤波器自适应尺度目标跟踪.pdf

第 24卷 第 2期 光学 精密工程 Vo1．24 No．2 2016年 2月 OpticsandPrecisionEngineering Feb．2016 文章编号 1004—924X(2016)02—0448—12 采用核相关滤波器的 自适应尺度 目标跟踪 张 雷 ，王延杰 ，孙宏海 ，姚志军 ，吴 培 (1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033； 2．中国科学院大学，北京 100049) 摘要 ：由于现存 的大多数基于检测 的跟踪器都没有解决尺度变化问题 ，本文在传统的基于检测的 目标跟踪框架下设计了 一 种尺度估计策略，并给 出了基于核相关滤波器 的自适应尺度 目标跟踪算法 。该算法利用核函数对正则化最小二乘分 类器求解获得核相关滤波器 ，通过对核相关滤波器 的在线学习完成 目标位置和尺度的检测 ，并在线更新核相关滤波器 。 为了验证本文算法的有效性，选取了lO组场景复杂的视频序列进行测试 ，并与其它 5种优秀跟踪方法进行了对 比。结 果表 明，本文提 出的方法 比上述 5种优秀跟踪方法 中的最优者 的平均距离精度提高了6．9 ，且在 目标发生尺度变化、 光照变化、部分遮挡、姿态变化、旋转、快速运动等复杂场景下有较强的鲁棒性 。 关 键 词 ：核相关滤波器 ；目标跟踪 ；自适应尺度 ；正则化最小二乘分类器； 中图分类号 ：TP391 文献标识码 ：A doi：10．3788／OPE0448 Adaptivescaleobjecttrackingwithkernelizedcorrelationfilters ZHANGLei’ ，WANGYan—jie，SUNHong—hai，YAOZhi—jun ，WUPei (1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics， ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China； 2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China) *C0rrgsp0咒 gauthor，E-mail：zhanglei8080@126．com Abstract：Asmostoftracking—by—detectionmethodshavenotdealtwiththescaleestimationproblem intargettracking，thispaperproposesascaleestimation strategybasedonthetracking—by—detection framework．Meanwhile，itdesignsanadaptivescaletrackingalgorithm basedonkernelizedcorrelation filters．Thealgorithm usesakernelfunctiontosolvetheregularized leastsquareclassifiertoobtain thekernelizedcorrelation filters．Then itcompletesthetargetposition andscaledetection byonline learningthekernelizedcorrelationfilters，andupdatesthefiltersinonline．Toverifythefeasibilityof theproposedalgortihm ，tengroupsofbenchmarkvideosequencesaretestedandobtainedresultsare comparedwiththoseoffivekindsoftrackingalgorithms．Theexperimentalresultsshow thatthepro— posedapproachimprovesth