自适应多特征融合相关滤波目标跟踪

作者：张艳琳; 钱小燕^*; 张淼; 葛红娟

来源：中国图象图形学报, 2020, 25(06): 1160-1170.

• 目标跟踪
• 卷积特征
• 相关滤波器
• 特征融合
• 自适应阈值分割

目的针对现实场景中跟踪目标背景复杂、光照变化、快速运动、旋转等问题,提出自适应多特征融合的相关滤波跟踪算法。方法提取目标的HOG(histogram of oriented gradients)特征和利用卷积神经网络提取高、低层卷积特征,借助一种自适应阈值分割方法评估每种特征的有效性,得到特征融合的权重比。根据权重系数融合每种特征的响应图,并据此得到目标的新估计位置,利用尺度相关滤波器计算目标尺度,得到目标尺度完成跟踪。结果在OTB(object tracking benchmark)-2013公开数据集上进行实验,在对多特征融合进行分析的基础上,测试了本文算法在11种不同属性下的跟踪性能,并与当前流行的7种算法进行对比分析。结果表明,本文算法的成功率和精确度均排名第1,相较于基准算法DSST (discriminative scale space tracking)跟踪精确度提高了4%,成功率提高了6%。在复杂场景下比其他主流算法更具有鲁棒性。结论本文算法以DSST相关滤波跟踪器为基准算法,借助自适应阈值分割方法评估每种特征的有效性,自适应融合两层卷积特征和HOG特征,使得判别性越强的单一特征融合权重越大,较好表达了目标的外观模型,在背景复杂、目标消失、光照变化、快速运动、旋转等场景下表现出较强的跟踪准确性。

• 单位
  南京航空航天大学