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1、基于改進的MeanShift的行人跟蹤木文首先提取目標(biāo)顏色特征及顯著性紋理特征，通過提取的特征對行人進行建模，并采用卡爾曼濾波器對行人運動軌跡進行預(yù)測。行人跟蹤系統(tǒng)框圖如圖1所示。Fig.1Thesystemframeworkofpedestriantracking圖1行人跟蹤系統(tǒng)框架4.4.1多特征提取4.4.1.1顏色特征傳統(tǒng)的MeanShift算法釆用RGB(Red,Green,Blue)顏色空間。而HSV(Hue,Saturation,Value)空間更符合人們對顏色相似性的主觀判斷，并且對光線變化的適應(yīng)能力也更強。因此，首先實現(xiàn)RGB顏色空間向HSV顏色空間的轉(zhuǎn)換，按照文
2、獻［10］的方法對HSV顏色空間進行非均勻量化，并提取色調(diào)Hue分量作為目標(biāo)的顏色特征。4.4.1.2顯著性紋理特征LBP(localbinarypattern,局部二值模式)是由0jala［,,］等提出的用于提取圖像局部紋理特征的算子，因其具有灰度不變性、旋轉(zhuǎn)不變性、對光照變化不敏感、計算快速簡單等優(yōu)點而在圖像處理方面被廣泛使用。以3X3模板為例，將相鄰的8個像索與中心點像索的灰度值進行比較，若周圍像索灰度值比中心像素大,則其值為1,否則為0。按照式⑸即得到該窗口中心像素點的LBP值。LBP算子示意圖如圖2。P-1LBP「R=》sQp-IJ2Pp=0[l,x>0s(x)斗[0.x
3、<0/為圖像像素值147001258—1—1/013?011LBPk60二〉(00111100)2：U〉Fig.2SchematicdiagramofLBPoperator圖2LBP算子示意圖1.LBP的等價模式考察LBP算子的定義可以發(fā)現(xiàn)，一個LBP算子可以產(chǎn)生不同的二進制模式，而較多的模式種類將使得數(shù)據(jù)量過大，凡直方圖過于稀疏。因此，需要對原始的LBP模式進行降維，使得數(shù)拯量減少的情況下能最好的代表圖像的信息。為了解決二進制模式過多的問題，提高統(tǒng)計性，OjalaElOO］提出了采用一種“等價模式”(UniformPattern)來對LBP算子的模式種類進行降維。Ojala等認
4、為,在實際圖像中，絕大多數(shù)LBP模式最多只包含兩次從1到0或從0到1的跳變。因此，Ojala將“等價模式”定義為：當(dāng)某個局部二進制模式所對應(yīng)的循環(huán)二進制數(shù)從0到1或從1到0最多有兩次跳變時，該局部二進制模式所對應(yīng)的二進制就稱為一個等價模式類。檢驗?zāi)撤N模式否是等價模式的簡單方法是將其和其移動一位后的二進制模式按位和減的絕對值求和，定義如下：傳統(tǒng)的LBP特征在進行直方圖統(tǒng)計時數(shù)量多且具有較多的冗余，為了提高統(tǒng)計特性，Ojala對LBP特征進行降維，提出了LBP的等價模式，如式(6)。z—心Ts(I廠【J訂匕(LBP“)52LbKP=P=0P+1otherwise⑹whereu(LBPp
5、,R)=15(Ip.!-Ic)-5(Io-Ic)I+f(Ip—Ir)-s(Ip“-c)Ip=1若某種模式計算得到的OPUG小于或等于2,則將其歸于等價模式。在實際應(yīng)用屮，上式可以表示為這個二進制模式和它位移后的模式按位相與。進一步地,可以為原始模式到等價模式建立一個杳找表。除等價模式類以外的模式都歸為另一類，稱為混合模式類。通過這樣的改進，二進制模式的種類大大減少，而不會丟失任何信息。模式數(shù)量由原來的2P種減少為P(P-1)+2種，其中P表示鄰域集內(nèi)的采樣點數(shù)。對于3X3鄰域內(nèi)8個采樣點來說，二進制模式由原始的256種減少為58利i,這使得特征向量的維數(shù)更少，并且可以減少高頻噪聲
6、帶來的影響。Ojdb等認為，等價模式代表了圖像的邊緣等關(guān)鍵模式，如圖2.3所示，其屮，白色點表示1,黑色點表示0。等價模式類占總模式屮的絕大多數(shù)，利用這些等價模式類和混合模式類的直方圖，可提取更能代表圖像本質(zhì)特性的特征。2.旋轉(zhuǎn)不變的LBP算子從LBP的定義可以看出，LBP算了是灰度不變的，但卻不是旋轉(zhuǎn)不變的。圖像旋轉(zhuǎn)時，圓形鄰域的灰度值ig在以eg為小心半徑為R的圓周上移動。由式(2.6)可以看出，只要()icsg-g不全為0或不全為1,圖像的旋轉(zhuǎn)就會得到不同的LBP值，由圖2.5也可以看岀這一點。因此，Macnp33[108]等人又將LBP算了進行了擴展，提出了具有旋轉(zhuǎn)不變性的
7、LBP算了，即不斷旋轉(zhuǎn)圓形鄰域得到一系列初始定義的LBP值，取其最小值作為該鄰的LBP值，用公式表示如門min((,)
8、0,1,...,1)LBP=R0RLBPii=P-riPRriPR(2.10)其中riLBP表示旋轉(zhuǎn)不變的LBP算子，ROR(x,i)函數(shù)為旋轉(zhuǎn)函數(shù)，表示將x循環(huán)右移i(i
