电子学报 ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (11): 2177-2182.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2012.11.006

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基于旋转不变直方图的快速匹配穷搜索

余旺盛, 侯志强, 田孝华   

  1. 空军工程大学信息与导航学院,陕西西安 710077
  • 收稿日期:2012-04-07 修回日期:2012-08-13 出版日期:2012-11-25 发布日期:2012-11-25
  • 作者简介:余旺盛 男,1985年出生于湖南平江,分别于2008年和2010年获空军工程大学电讯工程学院信号与信息处理专业学士学位和硕士学位,现于空军工程大学信息与导航学院攻读博士学位,主要研究方向为数字图像处理与模式识别. E-mail:xing_fu_yu@sina.com 侯志强 男,1973年出生于陕西眉县,2005年获西安交通大学电子与信息工程学院控制科学与工程专业博士学位.主要研究领域为多传感器信息融合,图像处理,视觉跟踪等. E-mail:hou-zhq@sohu.com 田孝华 男,1965年出生于湖南石门,2003年获西安电子科技大学信号与信息处理专业博士学位,现为空军工程大学信息与导航学院教授、博士研究生导师,主要研究领域为无线电定位、阵列信号处理、非平稳信号处理、无线电导航等. E-mail:xht65@sina.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.60805015,No.61175029);陕西省自然科学基金(No.2011JM8015)

Swift Matching Exhaustive Search Based on Rotation Invariant Histogram

YU Wang-Sheng, HOU Zhi-Qiang, TIAN Xiao-Hua   

  1. Information and Navigation Institute of Air Force Engineering University,Xi'an,Shaanxi 710077,China
  • Received:2012-04-07 Revised:2012-08-13 Online:2012-11-25 Published:2012-11-25

摘要: 针对视觉跟踪中旋转目标的快速鲁棒跟踪问题,提出了一种基于旋转不变直方图的快速匹配穷搜索算法.文章首先对现有的直方图匹配算法进行了简单回顾,然后在分析目标旋转导致矩形模板失效原因的基础上,提出了旋转不变直方图的概念,并通过基于双圆定位的旋转不变直方图对目标进行了准确的定位和旋转校正.旋转不变直方图利用圆的旋转不变特性和分布式直方图的算法复杂度优势,实现对目标模板的全局最优穷搜索,利用双圆圆心的相对位置关系,实现对矩形模板的旋转校正.最后对一系列视频序列进行了跟踪实验,结果表明该算法能够实现对任意角度旋转目标的鲁棒跟踪,且算法复杂度较低.

关键词: 视觉跟踪, 旋转目标, 模板匹配, 旋转不变直方图, 穷搜索

Abstract: This paper researched the problem about robust tracking of rotated objects in visual tracking,and proposed a swift matching exhaustive search algorithm based on Rotation Invariant Histogram-RIH.Firstly,it summarily reviewed the current histogram-based matching algorithms,and then proposed the rotation invariant histogram after detailedly analysis of rectangle template's invalidation when tracking rotated objects.RIH can precisely track an arbitrarily rotated object using only two circinal templates.It carries out the global optimal exhaustive search on the basis of the rotation invariability of circinal template and the efficiency of distributive histogram's computational complexity,and achieves the rotation-corrected tracking result using the relationship of the two circinal templates' location.Finally,a series of video sequences were tested,and the experimental results validate that the proposed algorithm is robust to track the arbitrary rotation objects with a low algorithm complexity.

Key words: visual tracking, rotated object, template matching, rotation invariant histogram, exhaustive search

中图分类号: