一种基于拓扑约束的多核跟踪算法

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摘 要： 针对视觉跟踪中常见的目标部分遮挡和尺度变化问题，提出了一种基于拓扑约束的多核跟踪算法．首 先，提取满足空间分布的位于目标与背景所在边界的 Ｈａｒｒｉｓ角点作为多核跟踪器的中心，然后，采用拓扑约束对多个 跟踪结果进行优化，选取跟踪性能好的核跟踪器，构造仿射变换模型，进而得到最终跟踪结果和目标尺度变化信息．实 验结果表明，本文算法能对目标进行准确跟踪，并能有效地处理目标的部分遮挡和尺度变化问题． 关键词： 多核跟踪；拓扑约束；部分遮挡；尺度变化
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' K( Q  Z* o2 ]      视觉跟踪是当前计算机视觉领域的研究热点，在智 能视频监控和精导武器导航等民用和军用领域都有着 重要应用．核跟踪（又称均值漂移跟踪）算法由于其简单 易用和实时性好的特点，一经问世就成为视觉跟踪领域 的重要方法［１～４］．
5 u5 ?2 e4 x, _1 P& F/ a: C7 T) i0 @      遮挡问题是视觉目标跟踪中的常见难题．原始的均 值漂移算法将目标视为整体，采用核直方图对目标进行 建模，由于直方图模型丢掉了空间信息，当产生部分遮 挡时不能对目标进行准确的定位．为了融入空间信息， 并同时能够处理遮挡情况，近年来国内外学者对原始核 跟踪方法进行了改进，提出了多种多核跟踪算法，其主 要思路是将目标进行分块处理，然后对分块跟踪结果进 行组合［５～７］．上述文献采用了不同的目标分块方法，但 都只是对目标区域进行分块，没有考虑目标所处的背景 区域信息，并且，最佳的核的数目和位置只能根据具体 目标和实际场景进行选择，缺乏统一的理论依据．
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采用核直方图对目标进行 建模