一种改善粒子滤波跟踪效果的方法

摘要

本发明属于视频以及图像处理技术，具体涉及一种改善粒子滤波跟踪效果的方法。该方法通过计算出t-1时刻的跟踪目标运动速度，对t时刻粒子进行概率重新分布，保证了粒子能够收敛到最佳位置；将粒子跟踪结果位置与以t-1时刻输入位置为中心的一个区域进行灰度差的平方和比较，将灰度差的平方和最小位置作为跟踪目标新位置的输出结果，保证了跟踪的稳定，克服了传统方法在目标跟踪时造成的跟踪结果左右或上下晃动的缺陷。

主权项

1.一种改善粒子滤波跟踪效果的方法，包括如下步骤：(1)针对跟踪目标，从t时刻的前一帧一组概率样本中随机选取N个粒子样本；(2)对新采样的N个粒子进行概率重新分布，具体方法如下：设t-1时刻跟踪目标的运动速度为：$\mathrm{vec}\bar{x}=\frac{\Delta \bar{x}}{\mathrm{vecunitperpixel}},$$\mathrm{vec}\bar{y}=\frac{\Delta \bar{y}}{\mathrm{vecunitperpixel}}$其中，和分别表示t-1时刻跟踪目标的位置偏移；通过下面公式得到t时刻每个粒子的新位置：$x_t^i=x_{t-1}^i+r_t^i\times \mathrm{vec}\bar{x}\times \mathrm{vecunitperpixel}+r_t^i\times H_{t-1}^i$$y_t^i=y_{t-1}^i+r_t^i\times \mathrm{vec}\bar{y}\times \mathrm{vecunitperpixel}+r_t^i\times W_{t-1}^i$其中，为高斯随机数，为粒子的宽，为粒子高，vecunitperpixel表示每个像素的运动单位；(3)对N个粒子根据RGB直方图计算每个粒子的权重，然后将N个粒子位置根据权重进行加权平均，得到跟踪目标的估计位置；(4)对估计位置进行稳定性比较计算，得到跟踪目标的新位置，进行输出；(5)令t＝t+1，返回步骤(1)，进行循环操作。