Object tracking in video with correlation filter and using histogram of gradient feature

Nowadays, one of the most principal processes of perceiving the content of videos is the moving object tracking, in which the tracking process of a moving object is implemented in each video frame. The use of filters in this field has been increased during the last decade. Correlation filters are one of the most widely used filters in this field, however, using this filter, as usual, may cause the problem of target drifting. The present study proposes a novel method to improve the performance of the correlation filter. The advanced searching strategy can greatly reduce the problem of target drifting with examining a threshold level by calculating the average and variance in each frame. In this regard, if the level of the threshold is reduced, a mechanism will be activated to search in the current frame to recover the target. In order to describe the target, the histogram of the oriented gradients feature has been used because this feature shows the changes in illumination variation better than other features. The proposed method has been examined in single-camera mode on the TB50 and TB100 datasets. To evaluate the proposed method, several criterions including precision, correct detection rate (CDR), average location error (ALE), and frame per second were used. The results on the TB50 show that the proposed method, compared to the KCF method, has achieved an approximate improvement of 9% in the precision criterion, improvement 6% in the success rate criterion and a 50% reduction in the ALE criterion. Also, the results on TB100 has increased the precision criterion by approximately 15%, the success rate by 12%, and a favorable reduction of 50% on the ALE. KeywordsTarget drifting, Advance search, Object tracking, Correlation filter, Precision criterion. یملع هلجم تاعلاطا یروانف و مرن شنایار لباب یناوریشون یتعنص هاگشناد :هلجم هحفص jscit.nit.ac.ir دلج 9 هرامش ، 4 ناتسمز ، 1399 هحفص ، 43 55 :تفایرد 04 / 09 / 1398 :یرگنزاب ، 09 / 04 / 1399 :شریذپ ، 27 / 05 / 1399 43 رتلیف زا هدافتسا اب وئدیو رد تکرح یبایدر یگتسبمه مارگوتسیه یگژیو و رادتهج نایدارگ یناحور دادرهم 1 ، یسرف نسح 2 ، هدازدمحم داجس 3 * 1 رتویپماک و قرب یسدنهم هدکشناد ، ب هاگشناد ی دنجر ، ب ی دنجر ، ناریا . 2 و قرب یسدنهم هدکشناد رتویپماک ، ب هاگشناد ی دنجر ، ب ی دنجر ، ناریا . * 3 رتویپماک و قرب یسدنهم هدکشناد ، ب هاگشناد ی دنجر ، ب ی دنجر ، ناریا . m.ruhani@birjand.ac.ir, hfarsi@birjand.ac.ir, and *s.mohamadzadehr@birjand.ac.ir * هدازدمحم داجس :لوئسم هدنسیون یناشن ، دنجریب هاگشناد ،دنجریب ،یبونج ناسارخ سدنهم هدکشناد ، ی پماک و قرب ی رتو تسپ دک ، ی : 9717434765 هدیکچ یساسا زا یکی هزورما اهدنیآرف نیرت هب تیعقوم دنیآرف نآ رد هک تسا کرحتم ایشا یبایدر ،وئدیو یاوتحم کاردا روظنم یش کی یبای ،کرحتم یم تروص وئدیو میرف ره رد .دریگ ههد رد هزوح نیا رد اهرتلیف زا هدافتسا .تسا هتفرگ رارق لابقتسا دروم هتشذگ ی رتلیف گتسبمه ی یاهرتلیف زا یکی ،اما تسا هزوح نیا رد دربراکرپ رتلیف نیا زا هدافتسا هب لومعم تروص تسا نکمم ببس ا رد .دوش فده نداد تسد زا لکشم زورب تهج یشور هلاقم نی هتفرشیپ یوجتسج شور .تسا هدش داهنشیپ یگتسبمه رتلیف درکلمع دوبهب اب یسررب فده سنایراو و نیگنایم هبساحم طسوت هناتسآ حطس کی ، رد میرف ره یم .دهد شهاک یدایز دح ات ار فده نداد تسد زا لکشم دناوت تروص رد بیترت نیا هب شهاک ، هناتسآ حطس زا رد وجتسج تهج یمزیناکم یراج میرف یم لاعف دیامن یبایزاب ار فده ات دوش . هب زا فده فیصوت روظنم رادتهج نایدارگ مارگوتسیه یگژیو هدافتسا هدش اریز تسا ، یگژیو نیا یگژیو ریاس هب تبسن ار ییانشور تدش تارییغت هب اه یم ناشن یبوخ تلاح رد یداهنشیپ شور .دهد ت هنیبرود ک ، هداد هاگیاپ یور اه ی TB50 و TB100 دش یسررب تقد یبایزرا یاهرایعم .تسا ه تیقفوم خرن ، ( CDR ) یزکرم تیعقوم یاطخ نیگنایم ، ( ALE ) رب میرف و هیناث هب هدش هدافتسا یبایزرا روظنم .تسا جیاتن هدمآ تسدب هداد هاگیاپ یور TB50 یم ناشن دهد ، اب هسیاقم رد یداهنشیپ شور هیاپ شور KCF ، یبیرقت تفرشیپ اب 9 دصرد تقد رایعم رد ، دوبهب 6 دصرد تیقفوم خرن رایعم رد شهاک و 50 رایعم یدصرد ALE تسا هدوب هارمه . هداد هاگیاپ یور یداهنشیپ شور نینچمه TB100 ، تقد رایعم یبیرقت نازیم هب ار 15 دصرد خرن و نازیم هب ار تیقفوم 12 دصرد شیازفا رایعم و ALE یبیرقت نازیم هب ار 50 شهاک دصرد تسا هداد . هژاو اه :یدیلک ی ،فده نداد تسد زا ،هتفرشیپ یوجتسج یبایدر رتلیف ، یگتسبمه ، تقد رایعم .