基于ORB特征和粒子滤波的目标跟踪算法研究

【摘要】随着网络时代的不断发展，中国也步入了4G时代。在工作人员的日常工作处理中，有越来越多的数据需要分析处理。工作人员的负担也在加重。如何智能化的处理这些数据，减少人们的工作量便成了首要问题。随之兴起的智能领域，带领我们进入了智能的时代。在智能领域，智能监控必将取代传统的人为监控模式，成为发展的主流。所谓智能监控，则是通过对监控视频中的感兴趣的目标进行检测和跟踪，并对其行为进行相应的分析和识别，对发生的异常举动或者行为做出及时的响应或提示警报。这对公共场所的安全防范将有重大的意义。而目标跟踪则是行为分析和识别的前提基础。准确快速的目标跟踪结果将直接决定智能监控的好坏。本文采用局部特征来表述感兴趣的目标，并在粒子滤波的框架下实现目标的跟踪。ORB特征作为2011年新提出的一种局部特征形式，能够有效且高效的描述跟踪区域内的图像特征。本算法在第一帧中是人为手动的选择感兴趣的目标，并对其提取ORB特征。接下来，根据目标的初始位置以及ORB特征，对粒子进行相应的初始化操作。然后通过二阶自回归模型对粒子进行转移。最后呢，根据粒子特征的匹配结果，我们对相应的权值进行更新，并根据该时刻的粒子的权值，我们确定该时刻的感兴趣目标的位置。采用ORB特征和粒子滤波算法的目标跟踪器，可以有效的解决跟踪过程中出现的遮挡问题。原因在于ORB特征只是提取了感兴趣目标的局部信息，这对于解决部分遮挡是有很大的优势的。并且ORB特征中的FAST特征描述子和BRIFE检测子得速度都是相当惊人的。在实时跟踪过程中，体现出了其高效的性能。因此，本文中的跟踪器具有抗遮挡且相当高效的优势。
【作者】章杰；
【导师】于哲舟；
【作者基本信息】吉林大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】目标跟踪；ORB特征；粒子滤波；

【参考文献】
[1]张焕君,李俊玉.基态H_2S~+的几何结构与势能函数的研究[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2014,05:98-102.
[2]黄书生.差异教学的内涵、价值及其基本策略研究[D].杭州师范大学,课程与教学论,2006,硕士.
[3]于海龙.连成白鸭产蛋性能三个候选基因的相关研究[D].南京农业大学,特种经济动物养殖,2011,硕士.
[4]赵康.基于内容的图像水印算法研究[D].杭州电子科技大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[5]马德帅.200米跑项目特征研究[D].吉林大学,体育,2013,硕士.
[6]徐滢.社会性媒体参与下的媒介环境变化研究[D].黑龙江大学,新闻学,2013,硕士.
[7]贺少军.乡镇制度外公共产品供给体制分析[D].中国社会科学院研究生院,农业经济管理,2003,硕士.
[8]张丽荣.科学发展观指导下的国有企业文化建设研究[D].太原科技大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[9]Mary.中英科学家联手发现氧化石墨烯薄膜离子筛选效应[J].今日电子,2014,04:27.
[10]叶涛.总司大帝源流考[J].西北民族研究,2014,01:19-27+225.
[11]刘国文李胜阮健江海兵申屠胜男.双向压扭联轴器滞环颤振补偿技术研究[J].农业机械学报,2015,02:.
[12]周强.基于物联网的智能心音检测与分析系统的研究[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[13]金涌,程易,颜彬航.化学反应工程的前世、今生与未来[J].化工学报,2013,01:34-43.
[14]单智慧.体育专项技能积件组合平台的开发与应用研究[D].山东体育学院,体育人文社会学,2012,硕士.
[15]刘胜君.大众传媒的思想政治教育功能研究[D].北京交通大学,2014.
[16]王孝.小微企业融资难问题的解决途径研究[D].内蒙古大学,高级管理人员工商管理,2013,硕士.
[17]孙久忆.《气候变化对碳金融演变的实际影响》翻译报告[D].四川外国语大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[18]李玉庆.林业废弃物对水中污染物吸附性能的研究[D].沈阳理工大学,环境工程,2013,硕士.
[19]李文霞.民办中小学管理体制面临的问题与对策[D].华东师范大学,教育学原理,2001,硕士.
[20]刘华申.天津市红桥CBD发展的战略研究[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[21]黄菊.基于SVD的音频认证水印算法研究[D].西南交通大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[22]赵飞帆.基于人脸视频测量脉搏方法的研究[D].浙江工业大学,2012.
[23]王慧芳.合成孔径雷达成像和动目标检测方法研究[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[24]王屹.HMC40加工中心与COBRA42数控车床的故障分析与系统维修[D].西南交通大学,机械工程,2003,硕士.
[25]李湘勤.三维测力传感器布局设计[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所),机械制造及其自动化,2013,硕士.
[26]郭保和.冷再生混合料颗粒团强度评价及级配变化研究[D].长安大学,道路与铁道工程,2014,硕士.
[27]许宝栋,陶志,高彬,李露,常佳忠.钢铁厂材料核算决策支持系统[J].冶金自动化,1994,06:17-20+46.
[28]梁娇娇.苯氧亚胺类催化剂配体的合成及纳米二氧化硅载体的制备[D].浙江大学,化学工程,2013,硕士.
[29]丁晓霞.基于Kinect的沉浸式山水画设计及其审美体验研究[D].哈尔滨工业大学,设计学,2014,硕士.
[30]叶宏.基于组件的企业电子商务应用原型系统的设计与实现[D].西南交通大学,计算机应用技术,2003,硕士.
[31]张振山.辽烟进出口公司国际市场营销组合策略研究[D].大连理工大学,工商管理,2004,硕士.
[32]徐赞.杭州市沿运河产业类建筑遗产保护与再生研究[D].浙江大学,建筑设计及理论,2012,硕士.
[33]王金丹.关于《现代日本农业经营》翻译项目的实践报告[D].南京农业大学,翻译,2013,硕士.
[34]许丹.钙钛矿结构La_(2/3-x)Y_xCa_(1/3)MnO_3的制备以及拉曼与红外光谱分析[D].安徽大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[35]郝治福,康绍忠.地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势[J].水利水电科技进展,2006,01:77-81.
[36]解军军.对比Er:YAG激光和传统种植手机制备骨缺损的实验研究[D].山西医科大学,口腔临床医学,2013,硕士.
[37]杨玲.烟草ABF转录因子基因的克隆及功能分析[D].重庆大学,生物学,2014,硕士.
[38]孙慧萍.LTCC低介高频微波介质材料[D].浙江大学,材料学,2004,硕士.
[39]陈瑞娟.论小学中年级学生习作兴趣的培养[D].苏州大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[40]金易琛.移动终端短信安全传输系统[D].南京邮电大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[41]周雨.CD44和ABCG2在胃癌中的表达及意义[D].南华大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[42]刘扬.大都市中心城区科技型产业发展战略研究[D].天津大学,公共管理,2013,硕士.
[43]王玉娇.青海湖裸鲤鱼骨及其耳石微化学对明朝青海湖环境的指示[D].南京农业大学,生态学,2013,硕士.
[44]申娇.毛泽东与邓小平生态环境建设思想比较研究[D].山西师范大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[45]张晓琼,丁明玉.石墨烯及氧化石墨烯包覆二氧化硅高效液相色谱固定相的制备及其保留机理研究[A].中国化学会.第七届全国仪器分析及样品预处理学术研讨会论文集[C].中国化学会:,2013:10.
[46]吕红.禹州漏芦诱导人多发性骨髓瘤U266细胞凋亡及其机制研究[D].山西医科大学,内科学,2013,硕士.
[47]廖晨敏.金属有机框架在超级电容器中的应用[D].上海工程技术大学,材料加工工程,2012,硕士.
[48]龙稚芸.消费者线上交互与感知风险的关系研究[D].华南理工大学,企业管理,2014,硕士.
[49]张东方.基于多传感器信息融合的矿井透水水源识别研究[D].中国矿业大学,检测技术与自动化装置,2014,硕士.
[50]刘永芬.上市公司关联交易与公司治理机制研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.