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基于核相关滤波器算法的桥墩振动位移及动力特性识别
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作者 陈良玉 蔡玮 +1 位作者 谢文 何天涛 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期267-275,共9页
桥梁的振动位移可反映桥梁的力学性能及运营状态,同时通过振动位移可反演桥梁的动力特性,如模态和频率等参数,从而评估桥梁的运营状态和损伤状况,而传统的位移监测技术成本高和测点有限。该研究提出了一种低成本、非接触、多点测的基于... 桥梁的振动位移可反映桥梁的力学性能及运营状态,同时通过振动位移可反演桥梁的动力特性,如模态和频率等参数,从而评估桥梁的运营状态和损伤状况,而传统的位移监测技术成本高和测点有限。该研究提出了一种低成本、非接触、多点测的基于核相关滤波器(kernelized correlation filters,KCF)算法的桥梁小幅振动位移视觉测量方法,开展了不同白噪声扫频下双柱式桥墩模型振动台试验,采用激光位移计(laser displacement sensor,LDS)作为参考进行比较验证,利用协方差驱动的随机子空间方法识别了桥梁固有频率及模态振型,验证了采用KCF算法在识别双柱式桥墩乃至桥梁小幅振动位移及相应模态频率的可靠性、可行性和准确性。结果表明:基于KCF算法识别的双柱式桥墩小幅振动位移与LDS记录的波形、变化趋势和峰值几乎一致,其峰值误差在4.0%以内;采用机器视觉识别的振动位移识别的双柱式桥墩固有频率与LDS结果之间的误差在2.5%之内,两者之间识别的模态振型置信水平达0.90以上。 展开更多
关键词 机器视觉 改进的相关滤波器(kcf)算法 小幅振动位移 动力特性 振动台试验
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基于改进YOLOv3和核相关滤波算法的旋转弹目标探测算法 被引量:4
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作者 王少博 张成 +1 位作者 苏迪 冀瑞静 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1032-1045,共14页
旋转弹的电视摄像头拍摄画面会产生旋转及抖动模糊,在预先侦查目标数据较少且末制导段视野目标较小的情况下,目标难以精确探测,为此提出一种基于改进YOLOv3和核相关滤波(KCF)算法的目标检测与跟踪算法,通过深度学习实现目标的自动检测... 旋转弹的电视摄像头拍摄画面会产生旋转及抖动模糊,在预先侦查目标数据较少且末制导段视野目标较小的情况下,目标难以精确探测,为此提出一种基于改进YOLOv3和核相关滤波(KCF)算法的目标检测与跟踪算法,通过深度学习实现目标的自动检测。制作模拟山地打击场景的数据集,基于少量数据样本的前提,模拟不同天气、光照、运动及旋转模糊等复杂环境,完成在网络学习中数据的增强和扩充;通过在YOLOv3网络基础上添加Inception多尺度分支结构,增加网络对于目标不同尺寸的适应性,减少网络层数,更能适应对小目标的检测;在实现目标定位方法上,将目标检测与跟踪算法相融合,提出一种目标丢失判别机制,并利用弹道的速度—时间信息更新目标跟踪框尺度。仿真实验结果表明,相比原始算法,改进算法能更有效实现复杂环境下的目标检测和跟踪。 展开更多
关键词 旋转弹 目标检测与跟踪 改进YOLOv3算法 相关滤波算法 复杂环境 小目标
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基于改进KCF算法的织物折皱回复检测研究 被引量:1
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作者 郭栩源 李忠健 +2 位作者 王蕾 潘如如 高卫东 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期79-86,共8页
织物折皱回复性能是评价织物形态稳定性的关键指标。传统折皱回复角测试方法存在检测过程依赖人工操作、难以量化折皱动态演变等问题。为实现对折皱回复全过程的自动化监测,文章提出一种基于改进核相关滤波算法的动态折皱回复检测方法... 织物折皱回复性能是评价织物形态稳定性的关键指标。传统折皱回复角测试方法存在检测过程依赖人工操作、难以量化折皱动态演变等问题。为实现对折皱回复全过程的自动化监测,文章提出一种基于改进核相关滤波算法的动态折皱回复检测方法。该方法使用高速摄像机捕捉织物折皱形变回复过程,应用改进的核相关滤波算法检测追踪折皱顶点的运动角度变化。通过引入多特征融合提高检测鲁棒性,利用Canny边缘检测自适应调整目标区域,减小边界效应。在此基础上提取感兴趣区域骨架,计算折皱顶角度随时间变化信息。结果表明,不同织物折皱角度变化规律与织物组织结构高度相关。最后与标准测试结果建立线性模型,验证所提方法的有效性。文章实现了对织物折皱回复全过程的自动化检测与定量评估,提供了一种更为高效准确的折皱回复性能检测新思路,具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 折皱回复角 特征融合 目标追踪 相关滤波器 改进kcf
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基于自适应相关滤波器的人眼定位改进方法 被引量:2
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作者 张金焕 吴进 +1 位作者 宋骁 尚骁 《电讯技术》 北大核心 2014年第11期1538-1543,共6页
人眼定位是人脸识别、视觉跟踪系统中一个关键步骤。针对传统人眼定位方法定位精度低、误差稳定性差的问题,提出将自适应相关滤波器与灰度积分投影法相结合,在训练和测试阶段做了两点改进。首先对训练得到的自适应相关滤波器,在[-0.2,-0... 人眼定位是人脸识别、视觉跟踪系统中一个关键步骤。针对传统人眼定位方法定位精度低、误差稳定性差的问题,提出将自适应相关滤波器与灰度积分投影法相结合,在训练和测试阶段做了两点改进。首先对训练得到的自适应相关滤波器,在[-0.2,-0.1,0,0.1,0.2]角度范围内旋转得到5个滤波器,选择灰度最大值对应的位置作为初始定位点,然后在该定位点的5×5邻域内,水平和垂直方向分别做灰度积分投影,最后选择积分最小值的位置作为最终的目标定位点。与平均合成精确滤波器、最小输出平方误差和滤波器、自适应合成相关滤波器算法相比,改进算法的定位精度最大提高2.9%,平均绝对误差和标准差均低于原始算法。实验结果表明,提出的改进算法在定位精度和稳定性上均优于以上算法。 展开更多
关键词 人眼定位 自适应相关滤波器 灰度积分投影 改进算法
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基于多个相关滤波器的行人跟踪尺度算法 被引量:5
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作者 张云洲 郑瑞 +1 位作者 暴吉宁 朱尚栋 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1228-1233,1239,共7页
外观、尺度变化是行人跟踪的难点,解决行人多尺度跟踪问题是增强算法实用性的关键因素.在KCF(kernel correlation filter)算法的基础上,本文采用多个相关滤波器(如头部、臀部)辅助身体躯干滤波器的匹配跟踪.通过获得图像帧(除第一帧外)... 外观、尺度变化是行人跟踪的难点,解决行人多尺度跟踪问题是增强算法实用性的关键因素.在KCF(kernel correlation filter)算法的基础上,本文采用多个相关滤波器(如头部、臀部)辅助身体躯干滤波器的匹配跟踪.通过获得图像帧(除第一帧外)与初始帧的行人头部和臀部之间的距离变化率来缩放搜索面积,解决目标定位不准确和时间浪费的问题;通过调整目标框的尺寸,解决目标模板逐渐包括背景特征或者逐渐被局部特征取代的问题.在VOT2016的18个有明显尺度变化的行人场景视频序列上进行了测试,实验结果表明所提算法具有更高的跟踪准确率. 展开更多
关键词 行人多尺度跟踪 相关滤波器相互辅助 kcf(相关滤波器) 搜索范围 跟踪准确率
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融合多层深度特征的核相关滤波跟踪算法 被引量:4
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作者 李国友 纪执安 张凤煦 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第2期126-133,共8页
针对核相关滤波算法(KCF)难以处理目标尺度变化、旋转、遮挡等问题,本文在KCF的框架下提出了一种融合多层深度特征的抗遮挡目标跟踪算法。首先,在频域中,利用岭回归分类器训练VGG-2048上的conv3和conv6两层深度特征,分别得出置信度,将... 针对核相关滤波算法(KCF)难以处理目标尺度变化、旋转、遮挡等问题,本文在KCF的框架下提出了一种融合多层深度特征的抗遮挡目标跟踪算法。首先,在频域中,利用岭回归分类器训练VGG-2048上的conv3和conv6两层深度特征,分别得出置信度,将两者特征加权相连,替代原KCF的方形梯度直方图(HOG)特征,同时引入第1帧目标的残留信息,获得更为出色的位置响应输出。然后,针对遮挡问题,提出一种响应峰值判断抗遮挡机制。最后,通过双线性插值建立深度特征尺度池,解决目标尺度问题。在测试集(OTB-100)上的实验结果表明,改进后的算法能解决复杂环境下的目标跟踪问题,算法具有鲁棒性。 展开更多
关键词 相关滤波算法(kcf) 深度特征 响应峰值 尺度池 鲁棒性
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基于改进Fisher准则、VMD、距离相关系数和核极限学习机的轴承故障诊断 被引量:4
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作者 宋坤骏 丁建明 林建辉 《铁道机车车辆》 北大核心 2018年第3期22-28,共7页
针对滚动轴承早期微弱故障特征提取问题和诊断模型的参数优化问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和距离相关系数的特征提取方法和基于模拟退火粒子群算法的参数优化方法。首先依据不出现模态混叠的条件和信噪比最大的准则确定VMD的参数... 针对滚动轴承早期微弱故障特征提取问题和诊断模型的参数优化问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和距离相关系数的特征提取方法和基于模拟退火粒子群算法的参数优化方法。首先依据不出现模态混叠的条件和信噪比最大的准则确定VMD的参数k和α,其次将分解所得各个模态的峭度,中心频率和同原信号的距离相关系数作为小波核极限学习机的特征向量,并用模拟退火粒子群算法基于改进的核空间的Fisher准则优化小波核的2个参数,同原始Fisher准则相比提升了分类准确率,适用于小样本训练集下核极限学习机的参数优化。对比实验表明相比EMD方法,VMD方法有更高的分类准确率和更好的噪声鲁棒性。 展开更多
关键词 距离相关系数 改进Fisher准则 变分模态分解 模拟退火粒子群算法 小波极限学习机
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无人机视频车辆跟踪算法研究 被引量:4
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作者 李少博 马立 +1 位作者 蔡晓禹 彭博 《公路与汽运》 2019年第4期33-38,61,共7页
鉴于现有算法在复杂环境下易造成目标跟踪丢失的问题,为研究精准高效的车辆跟踪算法,实现无人机视频交通参数提取,将传统KCF(核相关滤波)算法中的固定尺度检测窗口替换为多尺度检测窗口,提出多尺度KCF优化算法;与CamShift算法和KCF算法... 鉴于现有算法在复杂环境下易造成目标跟踪丢失的问题,为研究精准高效的车辆跟踪算法,实现无人机视频交通参数提取,将传统KCF(核相关滤波)算法中的固定尺度检测窗口替换为多尺度检测窗口,提出多尺度KCF优化算法;与CamShift算法和KCF算法的对比结果表明,在不同场景下多尺度KCF优化算法的跟踪效果均优于其他两种算法,在目标遮挡和存在阴影的情况下表现更优异,具有较强的鲁棒性和适用性。 展开更多
关键词 交通安全 跟踪算法 无人机视频 CAMSHIFT 相关滤波(kcf)
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基于高置信度更新KCF的移动机器人行人跟随 被引量:5
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作者 杜玉红 刘贤超 +1 位作者 刘大维 刘伯豪 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2020年第5期67-74,共8页
针对移动机器人对行人目标的实时跟随过程中容易出现目标尺度变化、遮挡、形变等问题,提出了一种基于模型和尺度高置信度更新策略的核相关滤波算法(OURS算法)。采用一维快速判别尺度空间的方法解决了核相关滤波算法不能应对尺度变化的问... 针对移动机器人对行人目标的实时跟随过程中容易出现目标尺度变化、遮挡、形变等问题,提出了一种基于模型和尺度高置信度更新策略的核相关滤波算法(OURS算法)。采用一维快速判别尺度空间的方法解决了核相关滤波算法不能应对尺度变化的问题;提出了一种新的置信度判断方法,对OURS算法模型的检测结果进行判断,当目标发生完全遮挡时,切换为卡尔曼滤波算法预测目标的位置;对尺度检测的结果进行置信度判断,避免跟踪框发生错误的尺度更新。通过视频序列仿真实验和真实环境实验对OURS算法的目标跟踪效果进行验证,并与核相关滤波算法(KCF)和快速判别尺度空间相关滤波(fDSST)算法进行对比。结果表明:改进后OURS算法的整体精度和成功率分别为0.758和0.711,与KCF、fDSST算法相比有明显提升;在人物目标发生尺度变化、遮挡、形变等情况后,跟踪框依然可以准确框住目标;采用图像伺服控制策略的移动机器人行人跟随系统可根据行人的位置调整线速度和角速度,保持稳定的跟随。 展开更多
关键词 移动机器人 目标跟踪 相关滤波算法(kcf) 尺度自适应 置信度 行人跟随
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基于混合核RVM理论的大坝变形监控优化模型 被引量:2
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作者 向杰 《水电能源科学》 北大核心 2015年第5期59-61,89,共4页
鉴于大坝安全监测评价中相关向量机(RVM)模型性能的优劣取决于核函数选择的问题,采用混合核函数(即结合局部核函数和全局核函数)进一步提升RVM模型在大坝安全建模过程中的拟合预报精度,并采用改进粒子群算法对其寻优。经实际工程验证,... 鉴于大坝安全监测评价中相关向量机(RVM)模型性能的优劣取决于核函数选择的问题,采用混合核函数(即结合局部核函数和全局核函数)进一步提升RVM模型在大坝安全建模过程中的拟合预报精度,并采用改进粒子群算法对其寻优。经实际工程验证,基于混合核RVM理论的优化模型可在一定程度上提升模型的性能。 展开更多
关键词 大坝安全 相关向量机 混合函数 改进粒子群算法
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基于YOLO和嵌入式系统的车流量检测 被引量:17
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作者 马永杰 宋晓凤 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期613-618,共6页
城市道路普遍存在机动车、非机动车、行人的人车混行路段,车辆目标的准确识别与统计成为视频方法检测混合交通流量的关键问题。本文提出了基于深度学习YOLO(You Only Look Once)的车流量检测算法。用YOLO v2检测道路上移动的目标,对检... 城市道路普遍存在机动车、非机动车、行人的人车混行路段,车辆目标的准确识别与统计成为视频方法检测混合交通流量的关键问题。本文提出了基于深度学习YOLO(You Only Look Once)的车流量检测算法。用YOLO v2检测道路上移动的目标,对检出目标中的车辆目标进行识别与筛选,设置感兴趣区域,在车辆目标经过感兴趣区域时计数,并用核相关滤波器跟踪车辆,避免车辆重复计数;在ARM上利用该算法实现了混合交通视频中的车流量检测。测试结果表明,该方法中车辆的检测、跟踪、计数结果良好,可应用于混合交通中的车流量检测。 展开更多
关键词 深度学习算法YOLO V2 相关滤波器 车流量检测 嵌入式RK3399
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基于云台摄像机的快速移动人群的检测与跟踪 被引量:2
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作者 常运 杜玉红 +2 位作者 焉台郎 赵地 李兴 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期998-1005,共8页
为了实现校园的安全监控,提出了基于云台摄像机的快速移动人群的检测与跟踪算法。介绍了云台摄像机用于校园安全监控的基本构成。为了更好地实现云台摄像头对于移动人群的检测与跟踪,建立了基于现实的精确摄像机模型,提出了摄像机自旋... 为了实现校园的安全监控,提出了基于云台摄像机的快速移动人群的检测与跟踪算法。介绍了云台摄像机用于校园安全监控的基本构成。为了更好地实现云台摄像头对于移动人群的检测与跟踪,建立了基于现实的精确摄像机模型,提出了摄像机自旋转角度约束的摄像机模型。通过最新的核相关滤波器跟踪算法(KCF)实现对运动着的人群检测与跟踪。运用Matlab仿真实验比较该方法和卡尔曼滤波跟踪算法,选择最优方法和相关滤波器跟踪算法来实现检测与跟踪要求。结果表明:相比较于传统的卡尔曼滤波跟踪算法,KFC算法的跟踪精度优于传统方法,精度多数情况下能达到90%以上,高于卡尔曼滤波跟踪算法的60%,检测与跟踪效果达到要求。 展开更多
关键词 云台摄像机 精确模型 目标检测与跟踪 相关滤波器算法
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基于在线学习机制的人脸持续跟踪方法 被引量:1
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作者 蔡丽仪 吴怀宇 +1 位作者 陈镜宇 陈洋 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第6期546-555,共10页
针对目标人脸短暂离开画面后不能继续跟踪的问题,提出将增量分层判别回归方法(IHDR)与改进的核相关滤波(KCF)跟踪算法相结合,以解决人脸持续跟踪问题。首先,提取人脸光照不变特征,增量构建人脸特征IHDR树。然后,检索IHDR树识别目标人脸... 针对目标人脸短暂离开画面后不能继续跟踪的问题,提出将增量分层判别回归方法(IHDR)与改进的核相关滤波(KCF)跟踪算法相结合,以解决人脸持续跟踪问题。首先,提取人脸光照不变特征,增量构建人脸特征IHDR树。然后,检索IHDR树识别目标人脸,通过循环矩阵获取人脸正负样本,训练岭回归分类器对人脸进行跟踪。在人脸短暂离开画面时,重新识别目标人脸,使用识别结果重新初始化跟踪器,实现对人脸的持续跟踪。此外,针对KCF跟踪器的跟踪框尺度不能自适应的问题,对KCF跟踪器进行了改进,设置3个尺度不同的模板区域并计算响应,以响应最大的区域的尺度为跟踪框的尺度。最后,在不同光照下进行了动态人脸识别实验,识别率达到97.84%。与传统跟踪算法进行对比,所提方法能够在尺度上自适应跟踪目标人脸,并满足实时性要求。在人脸短暂离开画面的视频中,该方法亦能实现对目标持续跟踪。 展开更多
关键词 人脸持续跟踪 光照不变特征 在线学习 尺度自适应 相关滤波器(kcf)
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