Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Ahmadzadeh
محمدرضا احمدزاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahdi Ghorbani
مهدی قربانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

A Review and Improvement of Robust Tracking Algorithms Based on Mean Shift
: Object tracking is an important task within the field of computer vision, which still attracts many researchers’ attention because of unsolved problems. The aimoftracking is to locate a moving object or several ones in thevideoframesbased on theknowledge oftheir locationsinthe firstframe. It is wildly used in many applications, such as video surveillance, human-computerinterface, intelligentrobots, militaryand etc. The meanshifttrackingalgorithmis oneof the most populartrackingalgorithms. It is a local search algorithm based on color histogram matching. Bhattacharyya coefficient is used as a similarity function to measure the similarity between the object model and the object candidate. This tracker have some advantages such asreal-timecapability, robustness andsimpleimplementation. However, it is very sensitive to influence of background information, illumination changes and occlusions. Therefore, the applicability of tracker is limited in many real world complex conditions. In orderto deal with theseproblems, inthisthesis, we firstextract the suboptimalcolors of targets regions by using theK-means clusteringalgorithm and then we use the corrected background weighted histogram (CBWH) method to reduce the interference of background intarget localization. To deal with thepartialand completeocclusion, the Forward-Backward theoryandthe Kalman filter areused. Experimental results on various videos verify that the proposed method has betterperformancethan the other recent methods. Keywords: mean shift tracking, colorhistogram, K-means clusteringalgorithm, Kalman filter
یکی از مسائل مطرح در حوزه بینایی ماشین ردیابی شئ متحرک است که به دلیل وجود چالش های فراوان همچنان پس از گذشت چند دهه توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. هدف ردیابی، پیدا کردن موقعیت شئ متحرک در تمام قاب های ویدئو با توجه به دانستن مکان آن در قاب اول است که در زمینه های مختلفی مانند تعامل انسان و کامپیوتر، تشخیص پزشکی، نظارت تصویری، ربات هوشمند، نظامی و غیره به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از معروف ترین الگوریتم های ردیابی، الگوریتم ردیابی انتقال متوسط است که برای توصیف هدف به تعریف فضای ویژگی می پردازد. ویژگی مورد استفاده می تواند رنگ، بافت، لبه و یا نقاط گوشه ای هدف باشد. این الگوریتم در واقع یک روش تطبیق الگوست که از الگوی فرکانس پایین تصویر هدف کمک می گیرد و در هر قاب به ناحیه ای که مدل هیستوگرام رنگش به مدل هیستوگرام رنگ ناحیه هدف شباهت بیش تری داشته باشد، همگرا می شود. معیار تشابه، فاصله بین هیستوگرام ها است که به کمک ضریب باتاچاریا محاسبه می شود. اگرچه ردیاب انتقال متوسط از مزایایی همچون قابلیت بلادرنگ، پیاده سازی آسان و توانایی بالا برخوردار است، با این وجود از برخی مشکلات مانند نفوذ اطلاعات پس زمینه، تغییرات روشنایی، انسداد و غیره رنج می برد. بدین منظور برای مقابله با این مشکلات، در این پایان نامه ابتدا با استفاده از الگوریتم خوشه بندی K-means، رنگ هایی مطلوب که به عنوان ویژگی هدف در نظر گرفته می شوند را استخراج و با روش وزن دهی هیستوگرام پس زمینه اصلاح شده (CBWH)، اطلاعات موجود در هدف را برجسته و اطلاعات پس زمینه را تضعیف می کنیم. سپس برای مقابله با انسداد جزئی و کامل، نظریه پیش سو-پس سو و همچنین فیلتر کالمن را مورد استفاده قرار می دهیم. کارایی ردیاب پیشنهادی با 5 روش مطرح دیگر بر روی 5 مجموعه داده و با استفاده از معیارهای ارزیابی کمی مختلف و کیفی مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر آنست که ردیاب پیشنهادی مشکلات ذکر شده را کاهش داده و در مجموع نسبت به سایر روش های مقایسه شده از عملکرد بهتری برخوردار است. کلمات کلیدی: ردیاب انتقال متوسط، هیستوگرام رنگ، الگوریتم خوشه بندی K-means، فیلتر کالمن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی