基于单目计算机视觉的目标跟踪与识别方法讨论
计算机视觉中的目标追踪和行为识别研究
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
如何使用计算机视觉技术进行目标跟踪和识别
如何使用计算机视觉技术进行目标跟踪和识别目标跟踪和识别是计算机视觉技术中的重要应用领域，它们被广泛应用于监控系统、自动驾驶、智能机器人等领域。
在本文中，我们将介绍如何使用计算机视觉技术进行目标跟踪和识别，并讨论一些常用的方法和技术。
首先，让我们来了解一下目标跟踪的基本概念。
目标跟踪是指在连续的图像序列中，通过计算机算法追踪并确定目标在不同帧中的位置和运动。
目标识别则是指在给定的图像中，通过计算机算法识别和确定目标的类别。
这两个任务密切相关，通常需要结合使用。
目标跟踪和识别的基本步骤如下：1. 数据采集和准备：从摄像头、视频文件或者图像库中获取图像数据，并进行一些预处理操作，例如降噪、裁剪等。
2. 特征提取和表示：通过提取图像中的特征信息，例如边缘、纹理、颜色等，对目标进行表示。
3. 目标检测和识别：使用机器学习或深度学习技术，将目标与背景进行区分，并确定目标的类别。
4. 目标跟踪和轨迹预测：通过运动模型和目标特征的变化，预测目标在图像序列中的位置，并进行连续跟踪。
5. 结果评估和优化：通过与标注数据比较来评估算法的性能，并根据评估结果对算法进行优化。
在实际应用中，目标跟踪和识别常常面临着一些挑战，例如目标遮挡、光照变化、目标形状变化等。
为了克服这些挑战，可以采用以下一些常用的方法和技术：1. 滤波器跟踪：使用滤波器对目标进行建模，通过滤波器的优化和更新来进行目标跟踪。
常用的滤波器包括卡尔曼滤波器和粒子滤波器。
2. 特征匹配：将目标图像与模板或参考图像进行特征匹配，通过比较图像特征的相似度来确定目标的位置。
常用的特征匹配方法包括SIFT、SURF和ORB等。
3. 深度学习方法：利用深度神经网络进行目标跟踪和识别。
通过训练大规模的图像数据集，可以将神经网络模型应用于目标检测和识别任务。
4. 多目标跟踪：同时跟踪多个目标，通过目标之间的位置关系和特征来进行关联和跟踪。
常用的方法包括卡尔曼滤波器、多目标跟踪器和深度关联滤波器等。
计算机视觉中目标识别和跟踪问题解决对策探索
计算机视觉中目标识别和跟踪问题解决对策探索计算机视觉是人工智能领域的重要分支，它致力于使计算机具备感知和理解图像和视频的能力。
在计算机视觉任务中，目标识别和跟踪是关键问题之一。
目标识别是指从图像或视频中准确地找到特定目标的位置和类别；而目标跟踪则是在连续的图像帧中追踪特定目标的位置和姿态。
本文将探讨目标识别和跟踪问题的解决对策。
在计算机视觉中，目标识别和跟踪的问题具有一定的挑战性。
首先，图像和视频中的目标可能受到多种因素的干扰，例如光照变化、遮挡、变形、相机运动等。
这些因素可能导致目标在不同的图像帧中外观和形状的变化，增加了目标识别和跟踪的困难。
其次，目标在图像中的尺寸、姿态和背景等方面的变化也会对目标识别和跟踪产生影响。
此外，计算机视觉应用的实时性要求也对目标识别和跟踪提出了挑战。
为了解决目标识别和跟踪问题，研究人员和工程师们采用了多种方法和策略。
下面将介绍一些常用的解决对策。
第一个对策是基于特征的方法。
这种方法通过提取目标的显著特征来进行目标识别和跟踪。
常用的特征包括颜色、纹理、形状、边缘等。
通过对目标和背景的特征进行分析和比较，可以准确地识别和跟踪目标。
其中，颜色特征在目标识别和跟踪中得到了广泛的应用。
通过对目标区域像素的颜色统计和对比，可以实现目标的准确识别和跟踪。
此外，纹理特征也可以用来描述目标的外观特征，例如目标的细节、纹理和结构等。
通过对目标和背景的纹理特征进行比较和匹配，可以实现目标的快速和准确的识别和跟踪。
第二个对策是基于机器学习的方法。
机器学习是一种通过训练样本来学习和识别模式的方法。
在目标识别和跟踪中，可以使用监督学习和无监督学习等机器学习方法。
监督学习方法需要标注好的训练样本，可以通过样本和标签的对应关系来进行学习和预测。
无监督学习方法不需要标注好的训练样本，它通过对图像或视频数据的聚类和分析来进行目标识别和跟踪。
机器学习方法可以有效地利用大量的数据来训练目标识别和跟踪模型，提高识别和跟踪的准确性和鲁棒性。
基于单目视觉的机器人目标跟踪技术优化研究
基于单目视觉的机器人目标跟踪技术优化研究单目视觉技术是一种通过机器人的单个摄像头进行目标感知和跟踪的方法。
在机器人应用领域，目标跟踪是一项重要的任务，涉及到机器人对特定目标的识别和定位。
因此，如何优化单目视觉的机器人目标跟踪技术成为研究的热点。
优化机器人目标跟踪技术的方法可以从多个方面进行探索。
首先，可以通过算法优化来提高目标跟踪的精度和稳定性。
基于单目视觉的目标跟踪通常涉及到多种技术，如特征提取、特征匹配和目标定位等。
通过改进这些算法，并引入新的深度学习技术，可以提高目标跟踪的准确度和鲁棒性。
例如，可以使用卷积神经网络（CNN）对目标进行识别和分类，以提高目标的检测率和跟踪准确度。
此外，可以引入实时运动估计技术来提高跟踪的稳定性，从而实现更可靠的目标跟踪。
其次，可以通过传感器优化来改善目标跟踪的效果。
除了单目视觉摄像头外，还可以结合其他传感器，如红外传感器、激光雷达等，来获取更全面、准确的目标信息。
这些传感器可以提供额外的视觉、深度、温度等信息，以增强目标的感知和跟踪能力。
通过多传感器融合技术，可以实现更精确的目标定位和轨迹预测，提高目标跟踪的可靠性。
再者，可以通过移动机器人优化目标跟踪的效果。
移动机器人在跟踪目标时可以主动调整视角和位置，以获取更好的目标图像。
例如，机器人可以通过自主导航技术来围绕目标进行环绕，以获取多个视角下的目标图像，从而提高目标的检测准确度和跟踪鲁棒性。
此外，机器人还可以根据目标的动态特性和环境条件进行自适应调整，以优化目标跟踪的效果。
最后，可以通过机器学习优化目标跟踪技术。
机器学习算法可以从大量的数据中学习目标的特征和运动规律，并根据学习结果来进行目标跟踪。
通过引入机器学习技术，可以提高目标跟踪的智能化和自动化水平。
例如，可以使用强化学习算法来自动调整跟踪参数，以提高跟踪的精度和鲁棒性。
总结起来，基于单目视觉的机器人目标跟踪技术的优化研究可以从算法优化、传感器优化、移动机器人和机器学习等多个方面进行探索。
计算机视觉中的目标识别与跟踪方法综述
计算机视觉中的目标识别与跟踪方法综述引言：计算机视觉的迅猛发展使得目标识别与跟踪成为了研究的热点之一。
目标识别和跟踪是计算机视觉中重要的任务，它们在智能监控、自动驾驶、人机交互等领域具有广泛应用。
本文将综述目标识别与跟踪的常见方法，并对其优缺点进行分析，为进一步研究和应用提供参考。
一、目标识别方法1. 传统的目标识别方法传统的目标识别方法主要基于特征提取和分类器的组合。
特征提取通常采用的是局部特征描述子，如SIFT、HOG等，通过提取目标的特征向量进行分类。
分类器常用的有支持向量机（SVM）、决策树等。
这些方法在一定程度上能够实现目标的识别，但对于光照变化、遮挡等问题表现较差。
2. 基于深度学习的目标识别方法随着深度学习的兴起，基于深度学习的目标识别方法逐渐成为主流。
深度学习通过深层网络的训练，自动进行特征提取和分类。
目前比较成功的深度学习模型有卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等。
这些模型在大规模数据集上的训练表现出色，实现了目标识别的突破。
二、目标跟踪方法1. 基于特征点的目标跟踪方法基于特征点的目标跟踪方法是最早被研究的方法之一，其原理是通过追踪目标上的特征点来实现目标跟踪。
这些特征点通常在目标的边缘或纹理区域，常用的特征点检测算法有Harris角点检测、FAST角点检测等。
然后使用相关滤波、卡尔曼滤波等方法进行目标跟踪。
虽然该方法简单有效，但对于目标快速移动、遮挡等情况容易失效。
2. 基于外观模型的目标跟踪方法基于外观模型的目标跟踪方法是近年来的研究热点之一，其目标是通过建立目标的外观模型，通过学习目标的外观特征来进行跟踪。
该方法通常包括两个步骤：在线学习和目标跟踪。
在线学习用于更新目标的外观模型，目标跟踪用于根据外观模型进行目标的位置预测。
该方法能够适应目标的外观变化，对于快速移动和遮挡等情况具有较好的鲁棒性。
三、目标识别与跟踪的挑战与未来发展方向1. 光照变化和遮挡光照变化和遮挡对于目标识别和跟踪都是较大的挑战，如何在光照变化和遮挡的情况下准确地识别和跟踪目标仍然是一个待解决的问题。
单目视觉跟踪算法研究及其应用
单目视觉跟踪算法研究及其应用一、前言跟踪算法是计算机视觉领域中的一项重要技术，主要应用在目标识别、目标跟踪等领域。
其中单目视觉跟踪算法是比较常用的一种技术，具有应用广泛、易于实现等优点。
本文将对单目视觉跟踪算法进行系统研究，并探讨其在实际应用中的一些新颖方法和未来发展方向。
二、单目视觉跟踪算法概述单目视觉跟踪算法是指使用单个摄像头或者一组同步摄像头，通过计算机处理，实现对动态场景中的目标进行跟踪。
在该算法中，主要是通过目标的特征点来进行跟踪，这些特征包括颜色、纹理、形状、边缘等。
在实现的过程中，主要使用了光流法、卡尔曼滤波器、SIFT算法等技术，来提高跟踪效果。
三、单目视觉跟踪算法技术细节1、目标特征点的提取提取目标特征点是单目视觉跟踪算法的第一步。
该算法通常是基于局部不变性和尺度空间理论来进行的，主要的方法包括SIFT 算法、SURF算法、ORB算法等。
在提取特征点的过程中，需要注意以下几点：首先，要保证提取的特征点数量足够，并且能够唯一地标记目标；其次，在面对光照变化、目标平移、旋转等变化时，也应保持特征点的不变性；最后，要对提取到的特殊点进行筛选，删除掉噪声点或者无效点。
2、跟踪算法的选择在单目视觉跟踪算法中，跟踪算法的选择也尤为重要。
常用的跟踪方法有：Lucas–Kanade光流跟踪方法、卡尔曼滤波器、Mean-Shift算法、Camshift算法等。
在选择跟踪算法的时候，需要考虑目标的运动状态、噪声类型以及实时性等问题。
对于复杂、高速、模糊的目标，建议使用Lucas–Kanade光流跟踪方法，而对于需要快速追踪、无需考虑物体形状、细节的情况，建议使用Mean-Shift算法。
3、目标状态的更新在跟踪算法中，目标状态是需要持续更新的。
最常见的方法是基于卡尔曼滤波器的状态预测，它可以根据前一个时刻的状态，估计一个当前时刻的状态，并进行更新。
需要注意的是，卡尔曼滤波器只能处理线性的目标运动模型，对于复杂的非线性模型需要使用扩展卡尔曼滤波器。
如何使用计算机视觉技术进行目标定位和跟踪
如何使用计算机视觉技术进行目标定位和跟踪计算机视觉技术是近年来快速发展的一门技术，它能够通过对图像或视频的处理和分析，实现对目标的定位和跟踪。
在实际应用中，它被广泛运用于智能监控、自动驾驶、机器人导航等领域。
本文将介绍如何使用计算机视觉技术进行目标定位和跟踪，并讨论其中的关键技术和挑战。
首先，目标定位是计算机视觉中的一个重要任务，它旨在确定图像或视频中感兴趣的目标的准确位置。
目标定位的第一步是图像分割，即将图像分割为目标和背景。
常用的图像分割算法包括阈值分割、边缘检测和区域生长等。
在目标被定位后，接下来就是目标跟踪。
目标跟踪是指在连续的图像或视频帧中，实时追踪目标的位置和运动。
为了实现目标跟踪，可以使用多种算法，包括卡尔曼滤波器、粒子滤波器和相关滤波器等。
这些算法通过对目标的位置和运动进行建模，推测目标在下一帧中的位置。
在实际应用中，使用计算机视觉技术进行目标定位和跟踪面临着一些挑战。
首先是复杂背景和遮挡问题。
当目标位于复杂的背景环境中，或者被其他物体遮挡时，目标定位和跟踪变得困难。
为了解决这个问题，可以采用背景建模和多目标跟踪算法，以提高对目标的识别和跟踪能力。
其次是光照变化的挑战。
在不同的光照条件下，目标的外观会发生明显变化，这对目标定位和跟踪提出了要求。
为了应对光照变化，可以使用颜色特征和纹理特征进行目标识别和跟踪。
此外，目标形状变化也是另一个难题。
当目标的形状发生变化时，传统的目标跟踪算法可能无法准确跟踪目标。
为了应对目标形状变化，可以结合形状变化的模型和特征点匹配的方法进行目标定位和跟踪。
最后，运动模糊对目标定位和跟踪的影响也不容忽视。
当目标高速移动或者摄像机运动时，图像中的目标会呈现模糊效果，导致目标定位和跟踪的不准确。
为了克服运动模糊，可以利用图像恢复算法或者使用高帧率的摄像机进行目标定位和跟踪。
综上所述，计算机视觉技术在目标定位和跟踪方面的应用具有广泛的前景。
通过图像分割和目标跟踪算法的结合，可以准确地定位和跟踪目标。
基于单目视觉的目标识别与定位研究
基于单目视觉的目标识别与定位研究目标识别与定位在计算机视觉领域具有广泛的应用价值，如自动驾驶、机器人导航、安全监控等。
单目视觉作为计算机视觉的重要组成部分，通过拍摄图像或视频来获取信息，进而实现目标识别与定位。
本文旨在探讨基于单目视觉的目标识别与定位技术，以期为相关应用提供理论依据和实践指导。
在单目视觉中，从一幅图像中获取三维信息是关键。
深度学习作为一种强大的机器学习技术，在单目视觉领域具有广泛的应用。
卷积神经网络（CNN）作为深度学习的重要分支，通过模拟人脑神经元的连接方式，能够在图像识别与定位方面取得良好的效果。
本文采用单目视觉系统进行实验，通过采集不同场景下的图像数据，进行目标识别与定位研究。
我们对数据集进行采集与预处理，包括图像质量的提高、噪声的消除和标注目标的提取等。
然后，我们采用CNN对图像进行训练，并利用训练好的模型进行目标识别与定位实验。
通过对比不同实验条件和算法，我们发现深度学习算法在目标识别与定位方面具有较高的准确率和召回率。
具体来说，我们采用YOLOv3算法进行目标识别与定位实验，其准确率达到了2%，召回率达到了5%，F1值达到了6%。
同时，我们还分析了误差来源，发现主要原因包括图像质量、目标遮挡和背景干扰等。
本文通过实验设计与数据集分析，深入研究了基于单目视觉的目标识别与定位技术。
通过采用深度学习算法，我们成功地提高了目标识别与定位的准确率和召回率。
然而，仍存在一些挑战和问题需要解决，如如何提高对复杂背景和遮挡目标的识别能力、如何实现实时目标识别与定位等。
展望未来，我们可以从以下几个方面进行深入研究：探索更为有效的深度学习算法，以提高目标识别与定位的性能。
随着深度学习技术的不断发展，新算法和新结构将不断涌现，为提高目标识别与定位性能提供了更多可能性。
强化模型训练与优化，以提高模型的泛化能力。
在实际应用中，模型可能会遇到未见过的场景和目标，因此需要具备较好的泛化能力才能正确地进行目标识别与定位。
计算机视觉中的目标跟踪与行为识别技术研究
计算机视觉中的目标跟踪与行为识别技术研究随着计算机视觉领域的不断发展，目标跟踪和行为识别技术成为热门研究方向。
目标跟踪是指在连续的图像序列中对目标的位置进行追踪，而行为识别则是对目标在一段时间内的动作和行为进行识别和分析。
这两项技术的研究对于许多应用领域有着重要的价值，如视频监控、自动驾驶、智能交通等。
在目标跟踪技术方面，研究学者们提出了许多算法和方法来解决这个问题。
其中，传统的方法主要基于特征提取和特征匹配来实现目标跟踪。
例如，常用的特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征等。
然而，传统的方法往往对于目标外观的变化或者遮挡情况下的跟踪效果并不理想。
因此，研究者开始探索使用深度学习技术来改善目标跟踪的性能。
深度学习技术在目标跟踪中的应用主要有两种方法：基于卷积神经网络（CNN）和基于循环神经网络（RNN）。
基于CNN的目标跟踪方法通常将目标图像作为输入，并通过网络学习目标的特征表示。
然后，网络根据当前帧的特征来预测目标的位置。
这种方法在处理目标外观的变化和遮挡时具有较好的鲁棒性。
而基于RNN的目标跟踪方法则可以将目标的位置信息建模为序列，并通过学习序列的长期依赖关系来实现目标位置的预测。
这种方法对于处理目标的运动轨迹和行为具有较好的效果。
在行为识别技术方面，主要考虑的是对目标在一段时间内的动作和行为进行准确的识别和分析。
传统的方法主要是基于手工设计的特征和监督学习算法来实现行为识别。
然而，这些方法往往对于目标外观的变化和不同姿态的分析效果不佳。
因此，研究者们开始应用深度学习技术来解决这一问题。
深度学习技术在行为识别中的应用通常是基于循环神经网络（RNN）和卷积神经网络（CNN）。
RNN被广泛用于处理时序数据，可以对目标的动作序列进行建模，并预测目标的行为标签。
而CNN则可以对目标的外观和结构进行学习，并提取特征来判断目标的行为。
除了这两种传统的深度学习方法之外，还有一种基于经典的二维卷积神经网络架构（2DCNN）和三维卷积神经网络架构（3DCNN）的方法也被广泛研究和应用。
计算机视觉中的目标识别与跟踪
计算机视觉中的目标识别与跟踪计算机视觉是研究如何让计算机模拟人类视觉系统的一项重要领域。
面对越来越庞大复杂的图像和视频数据，如何精准地识别和跟踪目标成为目前计算机视觉领域的一大难题。
本文将介绍计算机视觉中常见的目标识别与跟踪技术。
一、目标识别目标识别是指在图像或视频中检测、分类出感兴趣的目标，通常包括两个步骤：目标定位和属性分类。
目标定位是指以像素坐标的形式提供目标的位置信息，而属性分类则是指通过对目标特定属性的分析和推断，比如形状、颜色、纹理等等，确定目标的类别。
目标识别常用的方法有如下几种。
1. Haar特征分类器Haar特征分类器是一种用于图像识别的经典算法，是基于图像的像素值进行分类的。
Haar特征包括两种不同的形态：纵向和横向，通过对两种特征的叠加，可以获得更加复杂的特征。
Haar特征分类器可以训练成针对特定的目标，对于训练好的分类器，可以对图像进行目标检测。
2. HOG特征检测HOG特征检测是一种在图像中寻找形状的算法，常用于人脸识别和行人检测中。
其基本思路是将图像分成小的方格，然后在每个方格中计算梯度的直方图，最终将直方图串接起来，构成整张图的HOG特征向量。
通过寻找这些向量之间的相似性，可以完成目标的识别过程。
3. 卷积神经网络卷积神经网络是一种基于深度学习算法的图像分类和识别方法，可以有效提取图像中的特征。
卷积神经网络通常包含包含多个卷积层、池化层和全连接层，其中卷积层和池化层的主要作用是对输入图像进行特征提取，而全连接层将提取到的特征映射到目标类别中。
卷积神经网络需要耗费大量的计算资源和训练时间，但其准确度远高于传统的目标识别算法。
二、目标跟踪目标跟踪是指在连续视频帧中准确地跟踪感兴趣的目标，并对其位置进行预测。
同时，为了应对目标的尺度变化、光照变化、遮挡等情况，需要使用一些先进的目标跟踪算法。
目标跟踪常用的方法有如下几种。
1. 卡尔曼滤波器卡尔曼滤波器是一种基于贝叶斯概率理论的目标跟踪算法，可以对连续视频帧中的目标位置进行预测。
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收 稿 日期 ：２ １ — ３ Ｏ ０２０ 一１
处理使 用平滑去 噪 ， 目 标跟 踪分别采 用连续 自适应 均值漂移
ｆ ａ ｓｉ：Ｃ ｎｉｕｕ ｄ ｐｉ ａ ｈｆ） Ｃ ｍ ｈｆ ｏ ｔ ｏ ｓＡ ａｔ ｅ Ｍｅｎ Ｓｉ ｆ ｎ ｖ ｔ 与 模 板 匹 配 ｆｅ ｌ ｅＭａ ｈ ［ Ｔ ｍｐａ ｔ ）１ ｔ ｃ ５ ，并对二者进行 比较 ， 目标识别分 别采用基
（） 在 白色简单背景 、光 线充 足的环境 下 以人 脸作 为 目 １ 标 ，保持人 脸的方 向 、姿势 与离摄像 头 的距 离迅 速平移 ，分 别用 连续 白适 应均值 漂移与模 板匹 配进行跟 踪 ，发 现其 跟踪 成功率达到 ９ ％，预测一不成立。 ９ （） 在偏黄 色复杂 背景 、光线充 足的环境 下 以手作 为 目 ２ 标 ，保 持手 的方 向、姿 势与离摄 像头 的距离 缓慢平 移 ，分别 用连 续 自适 应均值漂 移与模板 匹配进 行跟踪 ，发现 前者 跟踪
…
．
｛
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过大的变化 ，因此在低噪声下直方图 比较应该 优于轮廓匹配。
４ 实验 方法 与结 果
４１ 实 验 环 境 ．
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（）硬件环境 １
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５ 结语
通过对几 个常用 的 图像 处理方法 ，实验在 单 目计 算机视 觉下进行 目标 的跟 踪与识别 的应用效果 对 比 ，证 明了其 中部
分预测 ，总结 出了各方法 在不 同场景 中的处理 效果 ，并 提 出 了相应 的使用建议 。虽然所 涉及方法相 对于 已经高度 改进与 优化 的处理方法 有所不 足 ，但对于 图像 处理 的初学者 更易于
Ｍｅｈ ｄＤ ｓｕｓ ｎｏ ｊｃ ｒｃ ｉｇａ ｄＲｅｏ ｎｔ ｎＢ ｓｄｏ ｔｏ ｉ ｓｉ ｆ ｃ ｏ Ｏｂｅｔ ａｋｎ ｎ ｃ ｇ ｉｏ ａｅ ｎ Ｔ ｉ
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ｉ ｇ ａ ｄ ｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｏ ｕ ａ ｏ ｕ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｓｓｔ ｅ ｗｉ ａ ｈ ｏｈ ｒ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｏ ｎｔ ｎ ｉ ｎ ｃ ｌｒｃ ｍｐ ｔ ｒ ｓｏ ｎ ｏ ｔ ｔ ｈ ｍ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ， ｏ ｓ ｍｍａｉｅ ｔ ｅ Ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｆ ｃｓｏ ｉ ｖ ａ ｈ ｒ ｈ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｅｆ ｔ ｎ ｚ ｅ
（ｏ ｗａｅＣｏｌｇ ， ｉｈ ａ ｉｅｓｔ Ｃ ｅ ｇ ｕ６ ０ １ ） Ｓ ｆ ｒ ｌ ｅ Ｓｃ ｕ ｎＵｎｖ ｒｉ ｔ ｅ ｙ， ｈ ｎ ｄ １ ２ １
Ａ ｓｒｃ： ｈｓ ａ ｅ ｏｓｓｍ ｘ ｅ ｍ ｎｓ ｆ ｏ ｅｃｍ ｏ ｌ ｕｅ ｅ ｏｓｏ ｉ ｇ ｒｃｓｉｇｗ ｒｓ ｎｏｊｃ ｔ ｃ－ ｂ ｔａｔ Ｔ ｉ ｐ ｐｒ ｅ ｏ ｅｅｐ ｒ ｅ ｔｏ ｗ ｔ ｏ ｍ ｎｙ ｓｄｍ ｔ ｄ ｆｍａｅｐｏｅｓ ｏｋ ｂｅｔｒ ｋ ｄ ｉ ｈ ｈ ｈ ｎ ｏ ａ
Ｇｒ ｐ ｉ ｓ８ ０ ａ ｈ ｃ ．ＧＨｚ ２ ３ － ．ＧＨｚ
２ Ｒ Ｍ：１ ７ Ｂ ） Ａ ．Ｇ ４ ３ Ｉｔｇａ ｄＣ ｍ ｒ： １ ８ｘ ２ ，６Ｈｚ ） ｎｅｒ ｅ ａ ｅａ ２ ０７ ０ ０ ｔ
（）软件环境 ２
１ Ｏ ：Ｗｉｄｗ ） Ｓ ｎｏ ｓ ７
２ Ｉ ） ＤＥ：ＶＳ ０ ０ ２ １ ３ Ｓ ） ＤＫ：Ｏｐ ｎ Ｖ ｅＣ
较 大的差 异Ⅲ ，每一种方法都可能依赖 于某一使用场景 ，对 于
不同 的场 景 ，不 同的方法 都有着其 不 同的优 缺点 。将对 于一 些单 目计 算机视觉的 目标跟踪与识别 的方法进行 实验 、对 比， 总结 出各个方法 的优缺点 ，并提出其使用建议 。
， 、 ，
ｒ — — —— ， 调 方图 较 ＿ — — 、 【 — 色 直 比 Ｊ
调直方 图 比较光线 变化前后 匹配值 的均 值相差 ４ １ ，预测 ． 倍 Ｏ
四成 立
参 考 文献
【】陈云亮 ．图像单 个运 动 目标 识别 与跟 踪 的一种解 决 方案 １ ［ Ｊ 】．武汉 ：计算机工程与应用 ，２ ０ ：１— ７ ０９ ５１． 【］潘 建生 ．浅谈 手势识别 在人机 交互 中的应用 ［ ２ Ｊ ］．江苏 ：
电脑知识与技术 ，２ １ ． ２ ６ ９ １ ． ０ １：９ １ — ２ ８
【］王维雅 ，丁雪梅 ，黄向东 ，谭久彬 ，李海英 ．一种小 目标 ３ 快速识别 与跟踪方法 ［ 黑 龙江 ：光 电子．激光 ，２０ ： Ｊ ］． ０ ７
１ １ １ ４ ２—２．
（） 以手作 为 目标 ，保持 目标 的定 位 、手 的姿 势与方 向 ５
—＿ —． ＾ 、—｝—— —＿ —＿ ｌ ＼—二—－ —、ｒ— ———＿ — —、 ］ —、 —— —
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【 堡 卜【 查 Ｊ 望 璺 塑 堡 兰
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２ 系统框 架
计算 机视觉 的 目标跟 踪与识别 系统 主要 由图像 摄取 、图 像预处理 、目标定位 与分割 、目标 特征提 取 、 目标 匹配 与识 别等组成 １ ２ １ 。 （） 图像摄 取 ：从 视频 输入 设备 中获 取所 拍摄 的 图像 ， １
［】Ｇ ｒ ｒｄｋ，Ａ ｒ ｎＫ ｅｌｒＬ ａｎｎ ｐｎ Ｖ 【 ５ ａｙＢａ ｓｉ ｄ ａ ａｂｅ． ｅｒｉｇＯ ｅＣ Ｍ】． ． ： ｉ ＵＳ ．
空间滤波 ［ ４ １ 、锐化等。 （） 目标 定位分割 ：从 视频流 图像 中定位 到 目标并提取 ， ３
以便下一 步进行特征 提取 。常见 的方法 有颜色模 型 、轮 廓跟
踪等方法 。 （） 目标 特征提取 ：在定位分 割 的基础上 ，进而提 取 目 ４
有相似 颜色值分布 的物体将导致 模板 匹配的跟踪 效果 优于连 续 自适 应均值漂移 。 （） 由于模板匹配是通过源 图像 与模 板图像的像素 比较 ， ３ 而连续 自适应均值 漂移仅依 赖其颜色值 分布 ，因此 目标 的旋
图 ２ 匹 配 实验 数 据 折 线 图 ４３ 实 验 分 析 ．
若背 景较复杂包 含与被 跟踪 目标 相似 的颜 色 ，模 板匹配
较连 续 自适应 均值漂移 有更好 的跟踪效 果 。若被跟踪 目标可 能 出现旋转 、缩 放等变 化 ，连续 自适应 均值 漂移较模 板匹配
４２ 实 验 方 法 与 结 果 ．
ｄ ｆ ｒ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎ ｎ ｕ ｇ ｓ ｎ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ａ ｏ ｔ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔｅ ｖｒ ｍｅ ｔａ ｄ ｓ ｇ ｅ ｔ ｈ ｔ ｏ ｄ ｐ ｉ ． ｏ ｏ ｏ
，
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｏｏｕａ ； ｏ ｐ ｔ ｉｏ ｏｊｃ ｔ ｃ ｉ ｏｊｃ ｒｃｇｉｏ ｙｗｏｄ ： ｎｃｌｒ ｃｍ ｕｅ ｖ ｉ ｒ ｓ ｎ； ｂｅｔｒ ｋｎ ａ ｇ； ｂｅｔ ｅｏｎｔｎ ｉ
标的边缘 、 轮廓 、直方 图等特征信息。 （） 目 匹配与识 别 ： 目标识别是 一个通 过将所 获得 的 ５ 标 目 与标 准模板进行匹配 ，进行 目 标 标分类 的过程 。
在所描述 的实验 中 ，输入设 备采用 网络摄 像头 ，配 的跟踪 效果影 响要大 于连续 自
一
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图 １ 图像 处 理 活 动 拓 扑 结 构
侗
３ 实验预 测
对 于实验结果 ，有如下预测 ： （） 由于连 续 自适应 均值漂 移依赖 于 目标 的前一 帧的定 １ 位 ，而模 板匹配则仅依 赖于 目标 当前 帧的信息 ，因此在 Ｉ ｌ标
般有数字摄像机 、网络摄像头 、Ｋ ｎｃ 感应器等常用设备 。 ｉｅｔ （）图像 预处理 ：增强 图像 中 目标 和背景图像的对 比度 ， ２
成功率为 １ ％，后者为 ６ ％，预测 二成 立。 ４ （） 在 白色简单背 景 、光 线充 足的环境 下 以人 脸作 为 目 ３ 标 ，不断旋转 人脸 的方 向并改变其 离摄像头 的距 离缓 慢平移 ，
有更好 的跟踪效 果 。若场 景中可能有 光线状况 变化 ，轮廓 匹
配较色调直方图比较有更好 的匹配效果 。
快速运 动过程 中，模 板匹配对 于连续 自适 应均值 漂移更 不容
易跟踪 丢失 。 （） 由于连续 自适应 均值漂 移需要根 据 目标 的颜 色值分 ２ 布信息 ，而模板 匹配则是像素上 的 比较 ，因此背 景 中与 目标
去除采集和传输 噪声时产生 的噪声 『 ３ １ 。常见的预处理 有平滑 、
进行 微量平移 ，前一半 图像序 列使用 原图像 ，后一 半 图像 序
【］Ｒ ｆｅ Ｃ ｏｚｌｚ Ｒｃａｄ Ｅ． ｏｓ Ｄ ｇａ Ｉ ａｅ Ｐｏ ４ ａ ｌ ．Ｇ ｎａｅ ， ｉ ｒ Ｗｏｄ ． ｉ ｔ ｍ ｇ ｒ ａ ｈ ｉｌ
ｃｓｉｇ［ ｅｓ ｎ Ｍ］． 北京 ：电子工业 出版社 ，２０ ． ０８
对于一些场 景中 的 目标跟 踪识别有 着不错 的效果 。但 不 同的 方法将导致 对 目标 的跟踪 和识别 的精确度 和鲁棒性 方面产 生
特征提取分别采用 Ｃ ｎ ｙ ａ ｎ 边缘检测和色调 ｈ ｅ ｕ ）直方图。
主要讨论在上述条件下 目标的运动速度造成 的跟踪丢失 、 背 景颜色 和 目标变化对 跟踪 的影 响以及光 线和噪声对 识别 的 影 响 ，其 图像处理活动拓扑结构如 图 １ 所示 。
１ 引言
在计 算机视觉 研究领域 中 ， 目标 的跟踪 与识别 是一个非
于Ｈ ｕ矩的轮廓匹配 （ｏ ｔ ｒ ｔｈ ［ Ｃ ｎｏ ｃ）１与基 于卡方检测 （ｈ— ｕ Ｍａ ５ Ｃ ｉ