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《太原理工大学》 2008年
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视频序列中运动目标检测与跟踪技术研究

秦欢欢  
【摘要】: 在人所感知到的环境信息中,视觉信息占了非常大的比重,其中动态视觉信息更是其主要组成部分。感知环境中的这些动态视觉信息已成为计算机视觉的一个重要的研究方向。运动目标检测与跟踪是应用视觉和运动图像编码研究领域的一个重要课题,在许多领域有着广泛的应用。 运动目标检测与跟踪的研究对象是视频序列,或者说图像序列。运动目标检测就是判断视频序列中是否存在运动目标,并确定运动目标的位置;运动目标跟踪是指在整个视频序列中监控运动目标的时空变化,如目标的位置、尺寸和形状等。运动目标的检测与跟踪是紧密关联的两个过程,跟踪始于检测。由于光照变化、背景干扰等现象的存在,都给运动目标的正确检测与跟踪带来了极大的挑战。 本文在总结和分析现有运动目标检测与跟踪方法的基础上,重点研究静止背景下运动目标的检测和跟踪技术。 在静止背景下的目标检测方面,分析当前三种目标检测和提取算法的原理,通过实验对瞬时差分法和自适应背景相减法进行分析。同时着重研究自适应背景模型方法。针对具体的应用背景,本文提出了一种对自适应背景相减法中的背景更新的改进方案。实验表明,该方法能够在较大程度上满足系统的要求,提高检测结果精度。 通过研究典型的目标跟踪算法,建立运动目标的数学模型并提出了基于卡尔曼预测和更新的目标识别跟踪方法。所谓“更新”,就是对模板图像不断更新,把当前帧的匹配区域作为新的模板,在下一帧中用该更新后的模板进行匹配,再把匹配区域作为新的模板,如此反复,模板就能适应目标状态的不断变化,所以跟踪更准确;所谓“预测”,就是充分利用动态图像序列之间的相关性,根据目标以前的数据(位置、速度)估计目标将来可能的位置区域,这样就减少了目标的匹配区域,从而缩短了匹配时间,使跟踪更快。 本文主要在MATLAB平台上进行仿真,实验结果证明了本文所研究算法的有效性和可行性,具有良好的应用前景。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陈波;视频序列中车外抛物检测算法研究[D];西南交通大学;2011年
2 张磊;动态图像目标识别与跟踪技术研究[D];西安科技大学;2011年
3 张光伟;视频序列中入侵目标检测算法研究[D];太原理工大学;2010年
4 田莘;基于MeanShift算法的目标跟踪问题研究[D];西安科技大学;2010年
5 陈文杰;视频测速系统中阴影消除及多目标跟踪研究[D];南昌大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 郭永涛;宋焕生;贺昱曜;;视频交通监控系统中背景提取算法[J];电视技术;2006年05期
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3 杨威,张田文;复杂景物环境下运动目标检测的新方法[J];计算机研究与发展;1998年08期
4 肖庚,张高伟;基于视频的实时车辆检测系统[J];计算机仿真;2005年09期
5 王圣男,郁梅,蒋刚毅;智能交通系统中基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法综述[J];计算机应用研究;2005年09期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽;车辆视频检测与跟踪系统的算法研究[D];浙江大学;2003年
2 高大山;智能交通系统中运动目标检测方法的研究[D];清华大学;2002年
3 王海彬;基于多目标跟踪的数字视频监控系统[D];南京气象学院;2004年
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5 梁刚;多方位视频目标检测跟踪算法的研究[D];西安理工大学;2005年
6 关向荣;数字视频序列运动目标检测与跟踪技术研究[D];西北工业大学;2005年
7 楼晓燕;智能监控系统若干关键技术的研究和实现[D];浙江工业大学;2005年
8 颜文才;视频动目标检测与跟踪算法研究[D];国防科学技术大学;2004年
9 崔宇巍;运动目标检测与跟踪中有关问题的研究[D];西北大学;2005年
10 谭炽烈;多目标运动轨迹跟踪算法及DSP的实现[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林建平;黄东军;;视频会议系统基于软交换的研究与设计[J];赤峰学院学报(自然科学版);2008年11期
2 汪治华;张献东;杜凯;;虚拟传感器技术在车流量检测系统中的应用[J];传感器与微系统;2011年12期
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5 段彬;孙同景;李振华;黄长伟;张光先;;全数字逆变电源信号Kalman预测处理[J];电工技术学报;2010年01期
6 郭怡文;袁飞虎;;基于背景差分的多车道车流量检测系统[J];电光与控制;2010年09期
7 张凯;单甘霖;吉兵;陈海;;改进的变维滤波实现运动目标姿态的跟踪[J];电光与控制;2012年03期
8 沈敏一;高新波;;H.264视频编码系统中多参考帧的选择算法研究[J];电路与系统学报;2008年04期
9 郭洁;沈连丰;宋铁成;叶芝慧;;基于盲源分离的无线视频通信研究与仿真[J];东南大学学报(自然科学版);2007年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张冬英;洪津;王峰;骆冬根;邱成峰;;基于灰度直方图的暗目标识别方法[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 姚彬;史萍;;视频运动对象的检测与跟踪技术研究[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
3 贺文伟;张玉玲;;H.264中运动估计算法的研究与改进[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 赵荣椿;王兵;蒋晓悦;;基于图像序列的运动估计[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
5 邹月娴;王一言;关佩;杨华;陈维荣;;复杂视频背景中的运动车辆检测技术[A];第四届和谐人机环境联合学术会议论文集[C];2008年
6 黄瑾;韩军功;卢朝阳;焦卫东;;立体视频编码方法综述[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
7 李忠海;申为峰;崔建国;王莉;;复杂背景下目标检测与跟踪算法及仿真验证[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
8 杨华;邹月娴;刘志刚;时广轶;关佩;王一言;;基于视频的复杂交通场景车辆跟踪技术研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
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10 李琳怡;张海;韩颖婕;;改进的混合高斯法在运动目标检测中的应用[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李鸿斌;面向目标跟踪的移动无线传感器协作算法研究[D];浙江大学;2010年
2 朱淑亮;基于视频图像分析与信息融合的驾驶员疲劳检测技术研究[D];山东大学;2011年
3 郑泽忠;基于高分辨率航空影像高速公路汽车目标检测算法研究[D];西南交通大学;2010年
4 王光德;中小型煤矿氡监测等关键技术研究[D];成都理工大学;2011年
5 刘璎瑛;基于机器视觉的稻米品质评判方法研究[D];南京农业大学;2010年
6 王运琼;车辆识别系统中几个关键技术的研究[D];四川大学;2004年
7 王夏黎;智能交通视频监视技术研究与应用[D];西北大学;2004年
8 李志刚;基于H.264/AVC的可伸缩视频编码及其相关技术研究[D];上海大学;2005年
9 罗来邦;末敏弹简易红外成像起爆控制系统研究[D];南京理工大学;2006年
10 殷海兵;码流语法结构受限的视频编码算法优化技术研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王超;嵌入式智能交通信号控制系统研究[D];长春理工大学;2010年
2 张娟;静态场景中运动目标的快速检测与跟踪技术[D];郑州大学;2010年
3 李阳;智能监控系统中运动目标检测与跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 曹晖;运动多目标检测与跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 朱宗磊;基于Windows平台的双摄像头运动目标检测与跟踪系统[D];大连理工大学;2010年
6 王宁;一种基于软交换的机顶盒视频通讯系统的研究与设计[D];长沙理工大学;2010年
7 李卫丽;智能视频监控中的运动目标检测算法研究[D];郑州轻工业大学;2010年
8 王晋;基于运动目标跟踪的车流量统计技术研究[D];昆明理工大学;2009年
9 李红伦;道路视频监控文件中对象分类方法的研究[D];昆明理工大学;2010年
10 康令州;红外序列图像斑块目标检测及实现[D];电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李刚,范瑞霞;一种改进的图像中值滤波算法[J];北京理工大学学报;2002年03期
2 何楠楠;杜军平;;智能视频监控中高效运动目标检测方法研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2009年04期
3 郑锦;李波;;面向室外视频监控的背景重构算法[J];电子学报;2009年08期
4 汪沁;江淑红;张建秋;胡波;;提高Mean-shift跟踪算法性能的方法[J];复旦学报(自然科学版);2007年01期
5 王运琼,游志胜,刘直芳;基于空间特征的汽车阴影分割方法[J];光电工程;2003年02期
6 卜凡亮;王蓉;金华;李丽华;;基于光流的运动目标检测与跟踪[J];中国人民公安大学学报(自然科学版);2009年02期
7 孙中森;孙俊喜;宋建中;乔双;;一种抗遮挡的运动目标跟踪算法[J];光学精密工程;2007年02期
8 李国栋,刘春阳,柳长安;一种基于特征的动态目标检测与跟踪算法[J];哈尔滨工业大学学报;2005年07期
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10 陈朝阳,张桂林;基于图像对称差分运算的运动小目标检测方法[J];华中理工大学学报;1998年09期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 谢楼云;李继云;;视频图像中的运动目标检测研究及其应用[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
2 王建林;孙孟奎;杨磊;孙永奇;张士国;王志海;;一种基于减背景模型的运动目标检测算法[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
2 刘直芳;人脸检测和识别的研究[D];四川大学;2004年
3 方帅;计算机智能视频监控系统关键技术研究[D];东北大学;2005年
4 潘锋;仿人眼颈视觉系统的理论与应用研究[D];浙江大学;2005年
5 朱胜利;Mean Shift及相关算法在视频跟踪中的研究[D];浙江大学;2006年
6 郑世友;动态场景图像序列中运动目标检测与跟踪[D];东南大学;2006年
7 尹宏鹏;基于计算机视觉的运动目标跟踪算法研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王全强;目标自动跟踪智能球形摄像机的研究[D];浙江大学;2002年
2 陈显华;智能视频监视系统中图像处理与识别技术研究[D];中国海洋大学;2004年
3 肖敬若;复杂背景下的实时目标跟踪技术研究[D];西北工业大学;2006年
4 赵俊;智能视频监控系统关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
5 郭锐;基于特征分解的SAR动目标检测方法[D];电子科技大学;2007年
6 徐以美;视频序列中运动目标检测与跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
7 姚辉;移动目标视频跟踪关键技术的研究[D];电子科技大学;2008年
8 邵晓倩;运动目标实时检测和跟踪技术应用研究与实现[D];南京理工大学;2009年
9 魏秀岭;高速公路车辆超速警示系统关键技术研究[D];长安大学;2009年
10 刘飞裔;监控视频中运动目标视觉分析[D];国防科学技术大学;2008年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 姜磊;视频电子消旋系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 杜永峰;基于视频序列的交通流量统计算法研究与设计[D];太原理工大学;2011年
2 刘晓明;基于视频序列的徘徊检测跟踪算法的研究与实现[D];太原理工大学;2011年
3 赵雪;基于自适应颜色特征的CamShift改进算法的研究[D];大连海事大学;2011年
4 王加良;基于支持向量机的视频目标检测方法研究[D];东北师范大学;2011年
5 周强;基于视频的运动目标跟踪算法研究[D];吉林大学;2012年
6 刘静;智能视频监控关键技术研究[D];北京化工大学;2012年
7 谢水根;一种基于AVI视频的动态人体轮廓检测识别及简单动作分析研究[D];南昌大学;2012年
8 杜倩;安防监控中的视频分析技术研究[D];华北电力大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅德彬,王吉文;运动目标高速实时数字图像测量系统[J];兵工自动化;2004年03期
2 尚斐,郭志芬;高速公路汽车目标检测[J];北京理工大学学报;1997年06期
3 蒋刚毅,郁梅,叶锡恩,刘晓;一种基于视觉的车辆跟踪及交通流量参数估计新方法[J];电路与系统学报;2001年04期
4 王琳,冯海军,卢朝阳;一种基于聚类分析的实时交通流量监测系统[J];电视技术;2004年01期
5 陈建华,张宇河;基于边缘的自适应相关跟踪算法[J];电视技术;2004年04期
6 胡师彦;基于视频监控系统的运动监测[J];电子产品世界;2001年19期
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8 谭诗樵;高速公路的交通管理与控制[J];广东公路交通;1997年S2期
9 林洪文,姚作樑,涂丹,李国辉;基于减背景技术的运动目标检测方法研究[J];国防科技大学学报;2003年03期
10 宋颖华;交通检测技术及其发展[J];公路;2000年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 魏星;智能视频监控系统中运动目标检测与跟踪技术的研究及其DSP实现[D];合肥工业大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于成忠;朱骏;袁晓辉;;基于背景差法的运动目标检测[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S2期
2 王陈阳;周明全;耿国华;;基于自适应背景模型运动目标检测[J];计算机技术与发展;2007年04期
3 吴众山;雷蕴奇;吴绿芳;魏昇;;一种实用的背景提取与更新算法[J];厦门大学学报(自然科学版);2008年03期
4 唐佳林;王镇波;陈华春;;视频交通流检测中的背景提取[J];山西电子技术;2011年04期
5 孟苑;王伟;;基于运动点积累的视频运动目标提取[J];计算机应用;2008年12期
6 胡彪;龚晓峰;;基于改进背景差法的运动目标检测[J];计算机工程与设计;2010年17期
7 李璟;刘怀愚;洪留荣;;改进的道路背景提取和更新算法[J];计算机应用;2010年05期
8 强继平;谢剑斌;陈章永;程永茂;刘通;;复杂环境下基于高斯混合模型的目标检测方法[J];微计算机信息;2010年02期
9 许洲;何珊;胡觉亮;;视频图像中的运动目标检测[J];计算机时代;2006年08期
10 刘浩;董超俊;刘智勇;;一种新的道路背景提取及更新算法[J];微计算机信息;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李文光;韩萍;吴仁彪;;一种改进的卡尔曼滤波背景减除方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
2 于成忠;朱骏;袁晓辉;;基于背景差法的运动目标检测[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
3 于成忠;朱骏;袁晓辉;;基于背景差法的运动目标检测[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(二)[C];2005年
4 沈亚强;程仲文;;基于卡尔曼滤波的语音增强方法[A];第二届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1992年
5 高勤;都学新;;莫尔斯信号的新型滤波方法[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
6 梁钰;布亚林;贺哲;朱业玉;;用T213产品制作河南省沙尘天气短期预报[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
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8 赖富强;孙建孟;李茂兵;;基于卡尔曼滤波的FMI成像测井加速度校正研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年
9 万寿庆;;基于灰色理论的卡尔曼滤波[A];第16届全国灰色系统学术会议论文集[C];2008年
10 田甜;王爱华;安建平;薛斌;;一种基于新息自适应卡尔曼滤波的载波跟踪环路[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前7条
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3 中国测会学会;测绘学科理论的新进展[N];中国测绘报;2005年
4 邹菲 本报记者 夏洪平 特约通讯员 闫耀升;解读“雷勇现象”[N];解放军报;2010年
5 本报记者 刘菁菁;爱动打造游戏健身新方式[N];计算机世界;2010年
6 会聪;多管齐下 促进高清智能监控发展[N];中国建设报;2010年
7 记者 王华楠;组合导航定位为农机引路[N];中国技术市场报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙志海;视频运动目标检测及减法聚类定位技术研究[D];浙江大学;2009年
2 蔚婧;合成孔径雷达地面运动目标检测若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
3 文珺;混合基线构型阵列的地面运动目标检测与定位方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 王欢;运动目标检测与跟踪技术研究[D];南京理工大学;2009年
5 孙浩;运动成像平台近景视频运动目标检测技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 明英;基于Cauchy分布的语义视频运动目标的检测与跟踪[D];武汉大学;2004年
7 单勇;复杂条件下视频运动目标检测和跟踪[D];国防科学技术大学;2006年
8 牛长锋;复杂背景下视频运动目标跟踪的研究[D];北京理工大学;2010年
9 陈爱斌;基于视觉的运动目标跟踪方法研究[D];中南大学;2010年
10 刘英霞;人体跟踪理论及算法研究[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 屠祎德;视频监控中运动目标检测与跟踪技术的研究与应用[D];东华大学;2009年
2 王宾;视频序列中运动目标检测与跟踪有关问题的研究[D];西北大学;2004年
3 秦欢欢;视频序列中运动目标检测与跟踪技术研究[D];太原理工大学;2008年
4 黄琳;视频监控系统中的关键技术研究[D];西南交通大学;2006年
5 张金花;运动目标跟踪算法的研究[D];兰州大学;2009年
6 裴巧娜;基于光流法的运动目标检测与跟踪技术[D];北方工业大学;2009年
7 刘佳;基于水平集的运动目标检测与速度估算[D];浙江大学;2007年
8 李惠松;基于时空相关性的运动目标检测和差分轮廓定位跟踪研究[D];华南师范大学;2007年
9 郭倩;车辆监控系统图像检测算法研究[D];武汉理工大学;2008年
10 王陈阳;基于视频的目标检测跟踪的研究与实现[D];西北大学;2007年
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