[發(fā)明專利]跟蹤窗口尺寸自適應(yīng)調(diào)整的粒子濾波跟蹤方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210392356.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102930557B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙勛杰;彭青艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/20
• 分類號(hào): G06T7/20
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種跟蹤窗口尺寸自適應(yīng)調(diào)整的粒子濾波跟蹤方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、初始化：初始化跟蹤窗、粒子集及目標(biāo)模板；

S2、狀態(tài)更新：更新粒子集及目標(biāo)模板；

S3、目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)：計(jì)算粒子加權(quán)平均；

S4、跟蹤窗口調(diào)整：計(jì)算粒子到粒子集中心的平均距離、跟蹤窗口的長(zhǎng)和寬；

S5、重采樣：計(jì)算有效粒子數(shù)、累計(jì)概率并復(fù)制粒子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

確定目標(biāo)狀態(tài)矢量、建立目標(biāo)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程；

初始化目標(biāo)跟蹤窗：根據(jù)目標(biāo)大小，確定初始跟蹤窗口的長(zhǎng)h_x和寬h_y；

初始化粒子狀態(tài)：根據(jù)目標(biāo)的初始窗口的大小和位置，利用高斯分布產(chǎn)生k-1時(shí)刻初始化粒子集其中，i表示粒子的序號(hào)，N表示粒子總數(shù)，表示粒子狀態(tài)，表示粒子權(quán)值，初始化權(quán)值根據(jù)初始化粒子集計(jì)算粒子到粒子集中心的平均距離d_k-1；

初始化目標(biāo)特征模板：根據(jù)初始化目標(biāo)跟蹤窗口，提取目標(biāo)特征模板q＝[q¹,…,q^w…,q^W],其中W是目標(biāo)特征個(gè)數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：

粒子狀態(tài)預(yù)測(cè)：根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程預(yù)測(cè)k時(shí)刻粒子集

粒子權(quán)值更新：計(jì)算每個(gè)粒子的似然函數(shù)值，計(jì)算每個(gè)粒子的權(quán)值并歸一化權(quán)值

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

用粒子加權(quán)平均近似目標(biāo)狀態(tài)X_k。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體為：

計(jì)算權(quán)值較大粒子到粒子集中心的平均距離d；

計(jì)算跟蹤窗口的長(zhǎng)和寬：

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其中d_k-1和d_k分別為前一幀和當(dāng)前幀粒子到粒子集中心的平均距離，和分別為前一幀和當(dāng)前幀跟蹤窗口的長(zhǎng)和寬。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S5具體為：

計(jì)算有效粒子數(shù)當(dāng)N_eff小于或等于設(shè)定門(mén)限N_Th時(shí)，實(shí)施重采樣；

計(jì)算累計(jì)概率選取均勻分布的隨機(jī)數(shù)r～R(0，1)，找到一個(gè)使得最小的j，復(fù)制粒子