基于Camshift和Kalman濾波混合視頻手勢跟蹤算法

《基于Camshift和Kalman濾波混合視頻手勢跟蹤算法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究JournalofApplicationResearchofComputers基于Camshift和Kalman濾波混合的視頻手勢跟蹤算法*羅元，李玲，張百勝，楊紅梅(重慶郵電大學(xué)智能系統(tǒng)及機(jī)器人研究所，重慶400065)摘要：本文提出了一種基于Camshift和Kalman濾波混合的跟蹤算法，實(shí)現(xiàn)了對視頻圖像中動(dòng)態(tài)手勢的跟蹤。在跟蹤過程中，Camshift利用手勢的顏色直方圖模型，將圖像序列通過一個(gè)膚色概率查找表轉(zhuǎn)換為膚色概率分布圖，結(jié)合運(yùn)動(dòng)信息和膚色概率分布，初始化一個(gè)搜索窗的大小和位置，并根據(jù)上一幀跟蹤的結(jié)果自適應(yīng)調(diào)整搜索窗口的位置和大小，從而定位出當(dāng)

2、前圖像中手勢的中心位置。在Camshift算法基礎(chǔ)上利用Kalman濾波對搜索窗口進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測。實(shí)驗(yàn)表明，該算法快速準(zhǔn)確可靠，并且較好地處理了跟蹤過程中大面積膚色干擾問題，對復(fù)雜場景的檢測與跟蹤也取得了較好的效果。同時(shí)，該算法還適用于其它具有特定顏色目標(biāo)的跟蹤。關(guān)鍵詞：連續(xù)自適應(yīng)數(shù)學(xué)期望移動(dòng)；卡爾曼濾波；手勢跟蹤；顏色概率分布；搜索窗中圖分類號(hào)：TP391.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AVideoHandTrackingAlgorithmBasedonHybridCamshiftandKalmanFilterLUOYuan,LILing,ZHANGBai-sheng,YANGHong-

3、mei(ResearchCenterofIntelligentSystemandRobotics,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,China)Abstract:ThispaperpresentsatrackingalgorithmbasedonhybridCamshiftandKalmanwhichimplementsdynamichandtrackinginthevideo.Intheprocessofobjecttracking,foreachvideoframe，byus

4、ingtheobjecthistogrammodel,Camshiftconvertstherawimagetoafleshcolorprobabilitydistributionimageviaafleshcolorprobabilitytable.Consideringthehandmotionandfleshcolorprobabilitydistribution，thesizeandlocationofasearchwindowareinitialized.Computedinformationisusedpreviouslytoadjustcurrentsear

5、chwindow’ssizeandlocation,thenthelocationofthehandarefound.MotionpredictionofthesearchwindowusingKalmanfilterisdevised.Experimentalresultsshowthatthisalgorithmisfast,accurate,androbust.Itcannotonlydealwiththeskincolorinterferenceproblems,butalsodealwellwiththetrackofcomplexbackground.Andm

6、ore,ittracksobjectswithspecialcolor．Keywords:Camshift;Kalmanfilter;handtracking;colorprobabilitydistribution;searchwindow計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究JournalofApplicationResearchofComputers收稿日期：2008-05-19；修返日期：2008-06-23基金項(xiàng)目：教育部科研項(xiàng)目：基于單目視覺的移動(dòng)機(jī)器人學(xué)習(xí)導(dǎo)航系統(tǒng)(Z2005-2-63003)作者簡介：羅元(1972-)，女，湖北宜昌人，博士，教授，主要研究方向?yàn)樾盘?hào)與信息處理，信

7、息光學(xué)，數(shù)字圖像處理等(Email：meluoyuan@gmail.com)；李玲(1982-)，女，河北衡水人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槿梭w運(yùn)動(dòng)的檢測和跟蹤(Email：liling200510@yahoo.com.cn).計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究JournalofApplicationResearchofComputers0前言由于手勢具有自然、直觀和易于學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，手勢識(shí)別和跟蹤成為人機(jī)交互和計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域一個(gè)迅速發(fā)展的重要方向。手勢跟蹤的方法很多，主要有基于膚色信息的方法、基于運(yùn)動(dòng)信息的方法、基于運(yùn)動(dòng)模型的方