复杂场景下单目标视觉跟踪方法

第1章 绪 论 1

1.1 目标跟踪的应用 1

1.2 目标跟踪框架及面临的挑战 4

1.2.1 目标跟踪的基本框架 4

1.2.2 目标跟踪面临的挑战 5

1.3 目标跟踪的分类 6

1.3.1 相关滤波目标跟踪算法 6

1.3.2 非相关滤波目标跟踪算法 12

参考文献 16

第2章 基于??0 正则化增量正交映射非负矩阵分解的目标跟踪算法 18

2.1 概 述 18

2.2 增量正交映射非负矩阵分解 19

2.3 ??0 正则化增量正交映射非负矩阵分解的目标表示 20

2.3.1 ??1正则化的目标表示 20

2.3.2 ??0正则化的目标表示 20

2.3.3 ??0正则化的数值解法 20

2.4 ??0正则化增量正交映射非负矩阵分解的目标跟踪算法 21

2.4.1 运动模型 22

2.4.2 观测模型 22

2.4.3 粒子筛选 22

2.5 实验分析 23

2.5.1 定性分析 23

2.5.2 定量分析 26

2.5.3 机务外场单目标视频跟踪 31

2.6 小 结 33

参考文献 33

第3章 基于核协同表示的快速目标跟踪算法 35

3.1 概 述 35

3.2 相关工作 35

3.3 基于核协同表示的跟踪算法 36

3.3.1 核协同表示 36

3.3.2 基于核协同表示的目标跟踪算法 37

3.3.3 运动模型 37

3.3.4 观测模型 38

3.3.5 样本更新 38

3.4 实验分析 38

3.4.1 定性分析 39

3.4.2 定量分析 43

3.4.3 时间复杂度对比 48

3.4.4 机务外场单目标视频跟踪 49

3.5 小 结 50

参考文献 51

第4章 基于概率协作表示的目标跟踪算法 52

4.1 概 述 52

4.2 相关工作 52

4.2.1 基于稀疏表示??1正则化的目标跟踪算法 52

4.2.2 基于??2正则化的目标跟踪算法 53

4.3 概率协作表示 54

4.3.1 概率协作表示??2正则*小均方机理 54

4.3.2 基于概率协作表示的目标跟踪 56

4.4 跟踪框架 57

4.4.1 动态模型 58

4.4.2 观测模型及更新机制 59

4.5 实验分析 59

4.5.1 定性分析 60

4.5.2 定量分析 64

4.5.3 基于不同数量候选样本的跟踪结果对比 71

4.5.4 基于不同PCA基向量的跟踪结果对比 72

4.5.5 参数ρ对跟踪结果的影响 73

4.5.6 机务外场单目标视频跟踪 73

4.6 小 结 75

参考文献 75

第5章 基于半自动权值卷积神经网络的目标跟踪算法 77

5.1 概 述 77

5.2 SACF跟踪方法 78

5.2.1 分层卷积特征 78

5.2.2 基于固定权值卷积神经网络跟踪算法 78

5.2.3 基于半自动权值卷积神经网络跟踪算法 80

5.2.4 模型更新机制 81

5.2.5 尺度估计机制 81

5.2.6 在线检测机制 82

5.3 仿真实验 82

5.3.1 OTB—2013数据库 82

5.3.2 OTB—2015数据库 85

5.3.3 DTB数据库 88

5.3.4 TemplateColor数据库 90

5.3.5 VOT—2016数据库 92

5.3.6 机务外场单目标视频跟踪 93

5.4 小 结 95

参考文献 95

第6章 一种具有重检测机制的互补学习目标跟踪算法 99

6.1 概 述 99

6.2 基于相关滤波框架的目标跟踪算法 99

6.3 重检测机制的目标跟踪算法 100

6.3 重检测机制的目标跟踪算法 100

6.3.1 自适应余弦窗 101

6.3.2 跟踪结果可靠性检测 103

6.3.3 重检测机制 104

6.3.4 自适应模型更新 105

6.3.5 尺度估计机制 105

6.4 实验与讨论 106

6.4.1 在OTB—2013数据库中进行仿真分析 106

6.4.2 在OTB—2015数据库中进行仿真分析 107

6.4.3 在TemplateColor数据库中进行仿真分析 111

6.4.4 在UAV123@10fps数据库中进行仿真分析 114

6.4.5 在VOT—2015数据库中进行仿真分析 116

6.4.6 跟踪速度对比 117

6.4.7 机务外场单目标视频跟踪 118

6.4.8 验证实验 119

6.5 小 结 124

参考文献 124

第7章 基于??1范数和*小软阈值均方的目标跟踪算法 127

7.1 概 述 127

7.2 ??1算法 128

7.3 基于??1 正则化和*小软阈值的目标跟踪算法 128

7.3.1 基于??1正则化和PCA 基向量矩阵的目标表示模型 128

7.3.2 基于??1 正则化和*小软阈值的目标跟踪框架 129

7.4 实验结果 131

7.4.1 定性对比 131

7.4.2 定量对比 134

7.5 小 结 140

参考文献 140

第8章 总结与展望 143

8.1 总 结 143

8.2 展 望 146

缩略词 148