舰船电子工程2024,Vol.44Issue(8) :55-60.DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2024.08.012

融合卡尔曼预测的改进KCF目标跟踪方法

Improved KCF Target Tracking Method Based on Kalman Prediction

张银环 薛静云 韦永全
舰船电子工程2024,Vol.44Issue(8) :55-60.DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2024.08.012

融合卡尔曼预测的改进KCF目标跟踪方法

Improved KCF Target Tracking Method Based on Kalman Prediction

张银环 1薛静云 1韦永全2
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作者信息

  • 1. 渭南职业技术学院建筑工程学院 渭南 714000;西安工业大学机电工程学院 西安 710021
  • 2. 陕西铁路工程职业技术学院 渭南 714000
  • 折叠

摘要

针对核相关滤波器(KCF)跟踪算法在遮挡环境中存在跟踪漂移及跟踪失败的问题,提出融合卡尔曼预测的改进KCF跟踪方法.采用灰度图像和方向梯度直方图(HOG)特征融合用于检测目标位置;利用平均峰值相关能量(APCE)进行目标遮挡判断并在KCF算法上改进:若发生遮挡情况,则用卡尔曼滤波算法预测下一时刻的目标位置,并代替原KCF算法中的目标,防止跟踪漂移;若无遮挡出现,则用KCF算法继续跟踪,从而实现遮挡环境下目标的有效跟踪.采用OTB100数据集对视频长时间和遮挡序列进行跟踪实验.结果表明:论文算法与KCF算法对比,在遮挡情况下目标跟踪精度和成功率分别提升11.9%和13.4%,说明论文提出算法的成功率和跟踪精度均显著提高.

Abstract

To address the issues of tracking drift and failure in the kernel correlation filter(KCF)tracking algorithm in occlud-ed environments,an improved KCF tracking method integrating Kalman prediction is proposed.The grayscale image and directional gradient histogram(HOG)feature fusion are used to detect target position.The average peak correlation energy(APCE)is used for target occlusion detection and improving on KCF algorithm.If occlusion occurs,the Kalman filter algorithm is used to predict the tar-get position at the next moment and replace the target in the original KCF algorithm to prevent tracking drift.If no occlusion occurs,the KCF algorithm continues to track,thus achieving effective tracking of targets in occluded environments.The the OTB100 dataset is used for tracking long duration and occlusion sequences in videos.The results show that compared with the KCF algorithm,the proposed algorithm improves the target tracking accuracy and success rate by 11.9%and 13.4%respectively under occlusion,indi-cating a significant improvement in the success rate and tracking accuracy of the proposed algorithm.

关键词

核相关滤波器/目标跟踪/卡尔曼滤波/遮挡环境

Key words

nuclear correlation filter/target tracking/Kalman filtering/occluded environment

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基金项目

智能建造与人工智能(青年)科技创新团队(WZYQNKETD202309)

渭南市科技局项目(2022ZDYFJH-134)

陕西省"十四五"教育科学规划2023年度课题项目(SGY23Y3178)

出版年

2024
舰船电子工程
中国船舶重工集团公司第709研究所 中国造船工程学会 电子技术学术委员会

舰船电子工程

CSTPCD
影响因子:0.243
ISSN:1627-9730
参考文献量7
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