基于卡尔曼预测粒子滤波的网球运动目标跟踪方法

摘要

为有效跟踪视频网球运动,提出了一种基于卡尔曼滤波预测的粒子滤波网球运动跟踪方法.基于多尺度小波变换在时域和空域均具有优异的局部化特征,将相邻帧视频图像进行差分,提取反映前景运动的目标特征信息,克服光照变化以及网球运动尺度随时不断变化的不利因素影响;同时,基于网球场地结构化特性,排除场地外不利干扰因素影响.在此基础上,采用卡尔曼滤波对粒子进行预测和修正,将当前观测信息融入到粒子滤波过程中,估计预测粒子状态的均值和协方差,使动态粒子更加接近其后验概率分布,从而提高网球运动目标的跟踪精度.通过与同类方法在不同网球公开赛的定量对比,实验结果表明,所提方法能有效跟踪视频网球运动目标.