基于hausdorff距離的目標(biāo)跟蹤方法研究

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1、萬方數(shù)據(jù)2010年10月第38卷第5期現(xiàn)代防御技術(shù)MODERNDEFENCETECHNOLOGYOet．2010V01．38No．5瞎探涮取腺技術(shù)島基于Hausdorff距離的目標(biāo)跟蹤方法研究。孫冰巖，曹琦，王星(空軍工程大學(xué)工程學(xué)院，陜西西安710038)摘要：序列圖像中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤是計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)重要組成部分，跟蹤算法的魯棒性和計(jì)算量是算法的關(guān)鍵。對(duì)上述問題進(jìn)行研究，提出了一種基于Hausdorff距離的目標(biāo)跟蹤方法。該算法結(jié)合運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和多分辨率技術(shù)，極大減少了計(jì)算量，并利用有效的模板更

2、新方法，加強(qiáng)了跟蹤的魯棒性。實(shí)驗(yàn)表明，該算法能實(shí)現(xiàn)快速有效的目標(biāo)跟蹤。關(guān)鍵詞：目標(biāo)跟蹤；Hausdorff距離；運(yùn)動(dòng)檢測(cè)；多分辨率doi：10．3969／j．issn．1009-086x．2010．05．026中圖分類號(hào)：TN959．1；TP391．4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-086X(2010)-05-0127-04TargetTrackingAlgorithmBasedonHausdorffDistanceSUNBing—yan，CAOQi，WANGXing(AFEU，Enginee

3、ringInstitute，ShaanxiXi’an710038，China)Abstract：Targettrackingisanimportantcomponentofcomputervision，inwhichrobustnessandcomputationburdenarethekeypoints．AtargettrackingalgorithmbasedonHausdorffdistanceisana—lyzedhere．Thecomputationburdenisreducedgre

4、atlybyusingtechniquesofmotiondetectionandmulti—resolution．Andthroughanefficientmodelupdatingmethod，itismorerobust．Experimentresultsshowthatitmaytracktargetsefficientlyandquicklythroughthealgorithm．Keywords：objecttracking；Hausdorffdistance；motiondetec

5、tion；multi—resolutionO引言在序列圖像中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤是計(jì)算機(jī)視覺研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的光流法計(jì)算耗時(shí)且計(jì)算出的光流場不穩(wěn)定，對(duì)噪聲敏感；而經(jīng)典的相關(guān)匹配法雖然可靠性較高，但計(jì)算量大，不適合于實(shí)時(shí)處理。Hausdorff距離可以作為2幅圖像相似性的一種度量，基于Hausdorff距離及其改進(jìn)形式的圖形匹配是一種計(jì)算量小而且魯棒性強(qiáng)的方法，能較好適應(yīng)遮擋、形變等情形，已有研究人員將其應(yīng)用于圖像匹配、定位以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤等方面¨“1。本文結(jié)合運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和多分辨率技術(shù)，提出一種改進(jìn)的

6、基于Hausdorff距離的目標(biāo)跟蹤方法，在實(shí)現(xiàn)有效跟蹤的情況下，使算法運(yùn)算量大為減少。1Hausdorff距離及幾種改進(jìn)形式Hausdorff距離是描述2組點(diǎn)集之間相似程度的一種度量，即集合之間距離的一種定義形式。若給定2組有限點(diǎn)集合A={口。，口：，?，口。}和B={b。，b：，?，b。}，則Hausdorff距離定義為Ⅳ(A，B)=max(^(A，B)，^(B，A))，式中：h(A，B)=max．(min．0bf一口‘0)?！な崭迦掌冢?010—04—20；修回日期：2010—05—28作

7、者簡介：孫冰巖(1978一)，男，吉林吉林人。助工，碩士生，主要研究方向?yàn)殡娮訉?duì)抗理論研究。通信地址：110141沈陽市93107部隊(duì)54—4分隊(duì)E-mail：bingyansun@hotmail．COIll萬方數(shù)據(jù)·128·現(xiàn)代防御技術(shù)2010年第38卷第5期式中h(A，B)稱為集合A到B的有向Hausdorff距離，即點(diǎn)集A中所有點(diǎn)到點(diǎn)集B的最小距離的最大值。^(B，A)稱為反向Hausdofff距離，它和h(A，B)中的較大者構(gòu)成點(diǎn)集A和點(diǎn)集曰的Hausdorff距離。由定義可以看出，Ha

8、usdorff距離受干擾點(diǎn)或外部點(diǎn)(outlier)影響較大，即使集合A，曰形狀相似，但只要有A中一個(gè)點(diǎn)偏離曰較遠(yuǎn)，那么計(jì)算出的Hausdorff距離會(huì)很大。為此，Huttenloeher等¨o提出了部分Hausdorff距離的概念。部分Hausdorff有向距離定義為hI(A，B)=K。th：。^d日(口f)，式中：d。(口。)=rain“。0o；一bjIl。它的含義是將點(diǎn)集A中所有點(diǎn)到點(diǎn)集曰的距離從小到大排序，然后取第k個(gè)值作為部分Hausdorff距離的值。Dubuisson和Jain¨。