算法专题|智能妙趣喜帖应用 轻量级的二维目标跟踪技术

1背后的故事

“妙趣喜帖”开发团队（简称“SC团队”）是来自北大智能系的李松江，乔汝坤 ，王求元和徐良威。其中队长为李松江。说起为什么会选择这个算法，队长调侃说是团队里正好有队友近期要结婚，而传统婚礼互动内容比较单调，于是大家思考能不能加一些有意思的内容进去，让宾客能够跟机器交互呢？于是妙趣喜帖的想法就应运而生，而在成员们的团结和努力下，这个应用级算法非常有创意，并且非常实用。其中核心算法由王求元完成，徐良威负责多目标切换检测切换，乔汝坤完成多媒体信息融合，队长李松江则负责工程控制和代码融合。

2算法背景

在以前结婚时给亲朋好友送喜帖都会选用纸质的喜帖，或亲自送或邮寄来传达邀请信息。而互联网的发展让喜帖也发展出了新的电子喜帖形式。而SC团队的想法是想让参与婚礼的人有更多的互动，而通过大家的讨论决定做一套成本低，易于交互且充满乐趣的婚礼互动系统，即用喜帖的形式来做这个系统。

新形式和旧传统的喜帖

3妙趣喜帖实现的效果

作为智能的婚礼小助手，那妙趣喜帖具有什么效果呢？

• 独一无二

每一张喜帖都是独一无二的存在，会显示不同的视频内容。

• 智能化签到

通过向电脑展示喜帖即可自动化完成婚礼签到、座位选择、饮食偏好等繁琐的签到流程，大大得减少了人力。

• 精彩交互

持喜帖观看新郎新娘的甜蜜视频、对持帖宾客说的悄悄话，也可以录制对新郎新娘的祝福。生成的视频会存储作为婚礼纪念册。

4算法实现及使用场景

SC团队在现有的二维目标检测算法上进行了创新，实现了一种轻量级的、稳定的复杂场景下模板检测跟踪以及模板背景融合算法，并应用在喜帖上。使用场景是每个人的喜帖有附一张照片，现场摆放多台带摄像机+屏幕的电脑，通过摄像机检测识别喜帖，喜帖上会显示出动态视频，并融合有多媒体效果。不同的喜帖会出现不同的内容。并且喜帖还融合了智能化签到等内容，可以大大节省人力。

Demo演示，实际为动态视频

5算法优势

现有的二维目标跟踪技术存在以下问题：

• 移动端性能低，运行速度慢，很难超过20帧/秒

• 难以应对复杂场景，需要特定的规则形状标志，适用场景有限

• 对于自然抖动处理不好，对移动设备不友好，影响观看体验

而妙趣喜帖采用的算法对上述问题进行了改进，让检测既迅速且稳定。它的优势如下：

• 可切换多个模板

• 场景背景纹理复杂，检测精度效果还是很好

• 持续帧率超过40帧

• 检测目标稳定平滑

6总结

妙趣喜帖具有多模板切换功能，能够在实际场景中应用，同时算法致力于提高低性能设备在实际场景中的可用性，争取使得算法能够在当前的大部分设备上使用。该算法不仅仅可用于妙趣喜帖，因为其低成本和智能交互等对于大型展会，会议，活动等都能够来使用。

SC团队计划对此算法在移动设备上及其他可穿戴设备中进一步来集成和优化，实现更轻，更快，更强的检测识别效果。

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