基于可变形部件模型的粒子滤波快速行人检测和跟踪.PDFVIP

第３４卷第１期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３４Ｎｏ．１ ２０１７年１月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｊａｎ．２０１７ 基于可变形部件模型的粒子滤波快速行人检测与跟踪 王传旭　郝艳婷 （青岛科技大学信息科学技术学院　山东青岛２６６０６１） 摘　要　　针对视频中的行人检测和跟踪问题，提出一种基于可变形部件模型的快速行人检测、改进粒子滤波的 行人跟踪算法。在行人检测阶段，为了改善非刚体行人的检测精度，采用了混合多尺度可变形部件模型；同时为 了加速行人底层特征的计算，采用了基于预测算法的快速特征金字塔计算行人特征，代替传统的计算图像特征金 字塔的每一个尺度特征。在行人跟踪阶段，采用时变的状态空间模型和基于颜色梯度直方图的观测模型对检测 到的行人进行跟踪。实验证明，改进的行人检测算法可以在性能损失忽略不计的条件下，大大提高检测速度，并 且相对于传统的行人跟踪，改进的粒子滤波算法对行人这一非刚性目标能实现较好的跟踪。 关键词　　行人检测　行人跟踪　可变形部件模型　快速特征金字塔　粒子滤波 中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１７．０１．０２９ ＲＡＰＩＤＰＡＲＴＩＣＬＥＦＩＬＴＥＲＰＥＤＥＳＴＲＩＡＮＤＥＴＥＣＴＩＯＮＡＮＤＴＲＡＣＫＩＮＧＢＡＳＥＤＯＮ ＤＥＦＯＲＭＡＢＬＥＰＡＲＴＭＯＤＥＬＳ ＷａｎｇＣｈｕａｎｘｕ　ＨａｏＹａｎｔｉｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０６１，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇ，ａｎｅｗｆａｓｔｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｄｅ ｆｏｒｍａｂｌｅｐａｒｔｍｏｄｅｌｓａｎｄａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｔｒａｃｋｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｆｉｌｔｅｒａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｎｔｈｅｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ，ｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｓｏｆｍｕｌｔｉｓｃａｌｅｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｐａｒｔｍｏｄｅｌｓｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｎｏｎｒｉｇｉｄｐｅｄｅｓ ｔｒｉａｎ；ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｆａｓｔｆｅａｔｕｒｅｐｙｒａｍｉｄｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｔｉｍｅｏｆ ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｆｅａｔｕｒｅｓｉｎｓｔｅａｄｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｓｃａｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｐｙｒａｍｉｄ．Ｉｎｔｈｅｐｅｄｅｓ ｔｒｉａｎｔｒａｃｋｉｎｇｓｔａｇｅ，ｔｈｅｓｔａｔｅｓｐａｃｅｍｏｄｅｌｏｆｔｉｍｅｖａｒｙｉｎｇａｎｄｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｃｏｌｏｒｇｒａｄｉｅｎｔｈｉｓｔｏｇｒａｍ ａｒｅｕｓｅｄｔｏｔｒａｃｋｔｈｅｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｙｉｅｌｄｓｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｓｐｅｅｄｕｐｓｗｉｔｈｎｅｇｌｉｇｉｂｌｅｌｏｓｓｉｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｐａｒｔｉｃｌｅｆｉｌｔｅｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎａｃｈｉｅｖｅａｂｅｔｔｅｒｔｒａｃｋ ｉｎｇｆｏｒｔｈｅｎｏｎｒｉｇｉｄｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｔｒａｃｋｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎｔｒａｃｋｉｎｇ　Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｐａｒｔｍｏｄｅｌｓ　Ｆａｓｔｆｅａｔｕｒｅｐｙｒａｍｉｄｓ　Ｐａｒｔｉ