基于卡尔曼滤波的视频目标跟踪算法研究.docx

摘要:卡尔曼滤波的本质是一个对系统状态求取最优估计的算法，它主要应用于线性系统中，求解系统状态的最小方差估计。卡尔曼滤波最大的优势是，它在滤波计算过程中所使用的数据量很小，这一点大大减少了计算时间，且滤波精度也较为准确。而利用卡尔曼滤波来预测目标的移动速度、移动角度，进而确定目标的位置，这在视频目标跟踪领域有着很大的用处。

在当代，用于检测目标的目标特征有很多种，最常用的是颜色特征。本文采取的就是颜色直方图法，因为这种方法可以直接计算图像的颜色信息，相对其他方法更能满足实时性的要求。通过预先设定图片中目标所占面积和位置，然后计算该位置的颜色特征直方图，最后用得出的直方图来表示这个目标。在之后的目标检测中通过求取直方图间的距离来定义图片相似性，进而确认目标。

通过对卡尔曼滤波和颜色直方图法进行结合，形成一种比单纯的卡尔曼滤波更为精确的跟踪算法。本文主要说明了卡尔曼滤波的理论，介绍了颜色特征直方图的原理，然后对二者进行组合实现应用于视频目标跟踪的卡尔曼滤波算法。

关键词：卡尔曼滤波；颜色直方图；目标跟踪

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景和意义-1

1.2 国内外研究现状-2

1.3 主要工作内容-4

1.4 论文结构安排-4

2 卡尔曼滤波算法-5

2.1 卡尔曼滤波的原理-5

2.2 卡尔曼滤波的理论仿真及分析-7

3 颜色直方图-9

3.1 颜色特征直方图的原理-9

3.2 颜色特征直方图仿真及分析-10

4 基于颜色直方图的卡尔曼滤波-18

4.1 目标跟踪算法-18

4.2 目标跟踪算法仿真-19

结    论-22

参 考 文 献-23

致    谢-24