变分调整约束下的反向低秩稀疏学习目标跟踪

• 作者: 张国山 张娟瑾 田丹
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: 目标跟踪 变分法 稀疏表示 低秩约束 粒子滤波
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 图像分析和识别
• 页码范围: 1142-1149
• 页数: 8页
• 分类号: TP391
• 字数: 4200字
• 语种: 中文

摘要

目的 低秩稀疏学习目标跟踪算法在目标快速运动和严重遮挡等情况下容易出现跟踪漂移现象,为此提出一种变分调整约束下的反向低秩稀疏学习目标跟踪算法.方法 采用核范数凸近似低秩约束描述候选粒子间的时域相关性,去除不相关粒子,适应目标外观变化.通过反向稀疏表示描述目标表观,用候选粒子稀疏表示目标模板,减少在线跟踪中L1优化问题的数目,提高跟踪效率.在有界变差空间利用变分调整对稀疏系数差分建模,约束目标表观在相邻帧间具有较小变化,但允许连续帧间差异存在跳跃不连续性,以适应目标快速运动.结果 实验利用OTB(object tracking benchmark)数据集中的4组涵盖了严重遮挡、快速运动、光照和尺度变化等挑战因素的标准视频序列进行测试,定性和定量对比了本文算法与5种热点算法的跟踪效果.定性分析基于视频序列的主要挑战因素进行比较,定量分析通过中心点位置误差(central pixel error,CPE)比较跟踪算法的精度.与CNT(conyolutional networks training)、SCM(sparse collaborative model)、IST(inverse sparse tracker)、DDL(discriminative dictionary learning)和LLR(locally low-rank representation)算法相比,平均CPE值分别提高了2.80、4.16、13.37、35.94和41.59.实验结果表明,本文算法达到了较高的跟踪精度,对上述挑战因素更具鲁棒性.结论 本文提出的跟踪算法,综合了低秩稀疏学习和变分优化调整的优势,在复杂场景下具有较高的跟踪精度,特别是对严重遮挡和快速运动情况的有效跟踪更具鲁棒性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	田丹	天津大学电气自动化与信息工程学院	20	50	5.0	6.0
3	张国山	天津大学电气自动化与信息工程学院	70	413	11.0	16.0