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

1

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 核相关滤波算法 复杂环境 小目标

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基于改进的核相关滤波算法的红外目标跟踪 被引量：5

2

作者 王承赟 张龙杰 +2 位作者 李相民 李彦宽 张龙云 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第7期6-10,共5页

核相关滤波(KCF)算法在跟踪过程中由于目标受到遮挡或者目标本身的形变、大小变化等问题容易丢失目标。针对以上问题对原算法做出如下改进:一是加入检测模型响应值的方法作为判定目标是否丢失的依据,一旦判定目标丢失,模型就会暂停更新... 核相关滤波(KCF)算法在跟踪过程中由于目标受到遮挡或者目标本身的形变、大小变化等问题容易丢失目标。针对以上问题对原算法做出如下改进:一是加入检测模型响应值的方法作为判定目标是否丢失的依据,一旦判定目标丢失,模型就会暂停更新,增加采样窗口个数来扩大目标搜索范围,直至判定为重新定位目标;二是加入一种自适应的多尺度搜索策略;三是将原算法采用的方向梯度直方图(HOG)特征与图像灰度特征矢量融合作为新的样本特征。将原算法和改进算法用于实验采集的红外视频序列,定性地比较和分析跟踪效果,同时根据在OTB-2013中测试的跟踪精度做定量的评估。实验结果表明,改进算法的综合性能及应对目标受到遮挡、形变、大小变化等问题上的鲁棒性能均有提高。 展开更多

关键词 核相关滤波算法 目标丢失判定 目标重定位 多尺度搜索 红外目标跟踪

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基于核相关滤波算法的青鳉游泳跟踪研究 被引量：7

3

作者 杨东海 张胜茂 +1 位作者 原作辉 汤先峰 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期273-279,共7页

为获取鱼类游泳行为数据,采用增强的核相关滤波跟踪算法,对青鳉Oryzias latipes游泳轨迹进行跟踪研究,根据当前和之前帧信息训练出多核相关滤波器,然后与新输入帧进行相关性计算,得到的响应值就是预测的跟踪结果,响应值最大处即为跟踪... 为获取鱼类游泳行为数据,采用增强的核相关滤波跟踪算法,对青鳉Oryzias latipes游泳轨迹进行跟踪研究,根据当前和之前帧信息训练出多核相关滤波器,然后与新输入帧进行相关性计算,得到的响应值就是预测的跟踪结果,响应值最大处即为跟踪目标位置,用该方法提取出3万帧图像中青鳉游泳位置,绘制青鳉游泳轨迹热力图,并分析不同规格青鳉的游泳领地。结果表明:增强的核相关滤波跟踪算法能够实时稳定地跟踪青鳉游泳行为,提取的青鳉游泳轨迹与实时记录轨迹高度吻合;试验过程中测试2万帧视频序列,806帧丢失,丢失率4.03%。本研究实现了对青鳉游泳位置定位跟踪,及时显示青鳉的游泳位置、速度和轨迹,对研究青鳉在特定环境下的生活习性提供了数据支持。 展开更多

关键词 青鳉 鱼类游泳行为 核相关滤波跟踪算法 轨迹跟踪

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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

4

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 改进的核相关滤波器(KCF)算法 小幅振动位移 动力特性 振动台试验

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一种基于核相关滤波的飞机目标跟踪方法

5

作者 杜鑫 沙建军 +2 位作者 张祥 孙殿星 谭聪 《电光与控制》 北大核心 2025年第3期27-32,共6页

在飞机等飞行目标的尺度以及视角发生变化时,核相关滤波(KCF)算法由于跟踪边框固定和滤波器准确性较低而易导致目标跟踪丢失。针对这一问题,在KCF算法基础上增加一种模型更新策略以提高模型准确性,并适时利用YOLOv5l检测网络实现对目标... 在飞机等飞行目标的尺度以及视角发生变化时,核相关滤波(KCF)算法由于跟踪边框固定和滤波器准确性较低而易导致目标跟踪丢失。针对这一问题,在KCF算法基础上增加一种模型更新策略以提高模型准确性,并适时利用YOLOv5l检测网络实现对目标尺度的精确估计。在构建的飞机目标数据集上进行了实验验证,结果表明:相比原算法改进KCF算法在精确度和成功率上分别提升了0.315和0.285,在目标尺度及视角发生变化时具有较强的跟踪性能。 展开更多

关键词 飞行目标 目标跟踪 核相关滤波算法 尺度变化 视角变化 YOLOv5l

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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

6

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 核相关滤波算法(KCF) 深度特征 响应峰值 尺度池 鲁棒性

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一种多目标检测跟踪算法研究 被引量：3

7

作者 杨文焕 翟雨 +1 位作者 殷亚萍 王晓君 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第2期127-136,共10页

针对多目标跟踪领域中现有研究方法存在的实时性差、易漂移等问题,基于YOLOv3算法和KCF算法,提出了一种多目标检测跟踪算法。首先,利用训练好的YOLOv3网络获取视频中目标的位置,并对各个目标进行ID分配;其次,将多个目标并行输入到基于... 针对多目标跟踪领域中现有研究方法存在的实时性差、易漂移等问题,基于YOLOv3算法和KCF算法,提出了一种多目标检测跟踪算法。首先,利用训练好的YOLOv3网络获取视频中目标的位置,并对各个目标进行ID分配;其次,将多个目标并行输入到基于核相关滤波的跟踪模块进行目标跟踪;然后,判断是否满足启动修正策略的条件,若满足则用检测模块的结果去修正跟踪模块的结果;最后,利用跟踪结果更新核相关滤波器模型。实验结果表明,将算法应用于OTB2015数据集中的4组含有多种干扰的视频序列,其跟踪精确度达82.4%,跟踪成功率达81.1%,能够满足跟踪实时性要求。因此,所提算法不但有效,且具有更强的鲁棒性,为多目标跟踪领域提供了新的研究思路。 展开更多

关键词 计算机神经网络 多目标检测跟踪 YOLOv3 核相关滤波算法 修正策略

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采用异常值检测及重定位改进的KCF跟踪算法 被引量：11

8

作者 刘延飞 何燕辉 +1 位作者 姜柯 张薇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第20期166-171,共6页

针对传统核相关滤波器(KCF)跟踪算法受光照变化、严重遮挡和出视野等因素影响,出现目标丢失现象时,跟踪器会将背景信息作为目标继续进行跟踪而不能重新定位目标的问题,在KCF的基础上,引入异常值检测方法作为目标丢失预警机制,同时,提出... 针对传统核相关滤波器(KCF)跟踪算法受光照变化、严重遮挡和出视野等因素影响,出现目标丢失现象时,跟踪器会将背景信息作为目标继续进行跟踪而不能重新定位目标的问题,在KCF的基础上,引入异常值检测方法作为目标丢失预警机制,同时,提出了目标丢失重检测定位机制。方法对每帧的峰值进行检测,发现异常峰值,则判定目标丢失或即将丢失,预警机制发出警告,停止目标模板更新,启动目标丢失重检测定位机制,在全帧搜索定位目标。实验结果表明,改进的算法精确度为0.751,成功率为0.579,较之传统KCF跟踪算法分别提高了5.77%和12.43%。解决KCF跟踪器在目标丢失后不能重新找回目标继续跟踪的问题,提升了跟踪算法的性能,实现了长期跟踪。 展开更多

关键词 核相关滤波器(KCF)算法 异常值检测 目标丢失 重检测

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一种自适应模板更新的判别式KCF跟踪方法 被引量：9

9

作者 宁欣 李卫军 +2 位作者 田伟娟 徐驰 徐健 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期121-126,共6页

为了解决单目标跟踪算法中存在的目标旋转、遮挡和快速运动等挑战,提出了一种基于自适应更新策略的判别式核相关滤波器(kernelized correlation filter,KCF)目标跟踪新框架。构建了外观判别式模型,实现跟踪质量有效性的评估。构造了新... 为了解决单目标跟踪算法中存在的目标旋转、遮挡和快速运动等挑战,提出了一种基于自适应更新策略的判别式核相关滤波器(kernelized correlation filter,KCF)目标跟踪新框架。构建了外观判别式模型,实现跟踪质量有效性的评估。构造了新的自适应模板更新策略,能够有效区分目标跟踪异常时当前目标是否发生了旋转。提出了一种结合目标检测的跟踪新构架,能够进一步有效判别快速运动和遮挡状态。同时,针对上述3种挑战,分别采用模板更新、目标运动位移最小化以及目标检测算法实现目标跟踪框的恢复,保证了跟踪的有效性和长期性。实验分别采用2种传统手动特征HOG和CN(color names)验证提出的框架鲁棒性,结果证明了提出的目标跟踪新方法在速度和精度方面的优越性能。 展开更多

关键词 目标跟踪 目标检测 高速核相关滤波算法 模板更新 卷积神经网络

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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

10

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 核相关滤波算法(KCF) 尺度自适应 置信度 行人跟随

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复杂环境下基于改进DeepSORT的行人实时稳定跟踪方法 被引量：3

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作者 张丽娟 张紫薇 +3 位作者 姜雨彤 李东明 胡梦达 刘英雪 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1128-1138,共11页

实时多目标跟踪算法取得了理想的跟踪性能,但大多数现有算法的跟踪速度较慢,且随着背景复杂度的增加,跟踪精度也随之降低。针对此问题,本文提出了基于在线数据关联的行人实时跟踪算法。首先,设计了核相关滤波和卡尔曼滤波双轨道预测机制... 实时多目标跟踪算法取得了理想的跟踪性能,但大多数现有算法的跟踪速度较慢,且随着背景复杂度的增加,跟踪精度也随之降低。针对此问题,本文提出了基于在线数据关联的行人实时跟踪算法。首先,设计了核相关滤波和卡尔曼滤波双轨道预测机制,配合DeepSORT中的级联匹配形成了预测-跟踪-校准体系,使数据关联更加可靠。此外,在目标检测部分引入了注意力机制,通过强化目标对象的位置信息增强特征表示能力,从而提升跟踪的精度。该模型在MOT16数据集上的MOTA达到了66.5%、IDF1达到了64.2%、IDSW达到了641。与DeepSORT算法对比,MOTA和IDF1分别提升了13%和13.2%,IDSW下降了410。本文算法有助于解决行人实时跟踪时出现的目标误检、漏检等问题,在跟踪中对严重遮挡情况仍保持了较高的跟踪精度,在复杂环境下可以实现行人实时稳定跟踪。 展开更多

关键词 多目标跟踪 实时跟踪 YOLOv5 核相关滤波算法 DeepSORT

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多特征融合尺度自适应无人机跟踪方法 被引量：2

12

作者 涂婷 周志峰 +1 位作者 周围 庞正雅 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第6期34-36,39,共4页

提出一种多特征融合尺度自适应的无人机跟踪方法。无人机外观小巧,运动速度快,在运动过程中极易出现旋转、遮挡、光照变化等问题。针对适用于快速运动物体跟踪的核相关滤波(KCF)跟踪算法提出改进,引入多特征融合策略,将互补的方向梯度... 提出一种多特征融合尺度自适应的无人机跟踪方法。无人机外观小巧,运动速度快,在运动过程中极易出现旋转、遮挡、光照变化等问题。针对适用于快速运动物体跟踪的核相关滤波(KCF)跟踪算法提出改进,引入多特征融合策略,将互补的方向梯度直方图(HOG)和颜色直方图进行融合;加入图像金字塔思想,提供31种尺度进行匹配,达到精准跟踪。采集无人机飞行序列进行实验验证,与其他三种跟踪算法进行对比,实验结果表明:所提方法的成功率与精准度均优于其他方法,最大曲线下面积分别达到了0.561和0.707,能够有效地跟踪无人机。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 多特征融合 图像金字塔 核相关滤波算法

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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 核相关滤波器算法

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基于人头检测与跟踪的人群行为异常检测 被引量：6

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作者 张睿鑫 齐艺璇 朱秋煜 《电子测量技术》 2018年第24期72-76,共5页

随着技术的进步与人们对社会公共安全重视程度的提高,视频监控系统在日常生活中发挥着越来越重要的作用。构建人群异常行为检测可以帮助监管人员及时做出决策,也大大节省人力资源。基于深度学习目标检测模型,提出一种基于人头检测与跟... 随着技术的进步与人们对社会公共安全重视程度的提高,视频监控系统在日常生活中发挥着越来越重要的作用。构建人群异常行为检测可以帮助监管人员及时做出决策,也大大节省人力资源。基于深度学习目标检测模型,提出一种基于人头检测与跟踪的人群行为异常检测方法,通过大量的样本训练一个单一人头目标检测的MobileNetSSD卷积神经网络模型,将一幅图像输入神经网络模型中识别出人头的位置,基于核化相关滤波算法的目标跟踪对检测到的人头进行跟踪,最后基于运动信息进行异常行为判断。大量室内场景实验测试证明此系统的实时性好、准确率高,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 视频监控 深度学习 MobileNet-SSD 核化相关滤波算法 异常行为检测

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