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《大连理工大学》 2008年
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实时的运动目标视觉分析中关键技术研究

张明修  
【摘要】: 运动目标的检测与跟踪等技术是计算机视觉领域中最活跃的研究主题之一,其核心是利用计算机视觉技术从图像序列中检测、跟踪、识别运动目标并对其行为进行理解与描述,它在虚拟现实、视觉监控、感知接口等领域均有着广阔的应用前景。 计算机智能视频监控是计算机视觉领域一个新兴的应用方向和备受关注的前沿课题,是计算机科学、机器视觉、图像工程、模式识别、人工智能等多学科高技术的结晶。计算机智能视频监控是在不需要人为干预情况下,利用计算机视觉和视频分析的方法对摄像机拍录的图像序列进行自动分析,实现对动态场景中目标的定位、识别和跟踪,并在此基础上分析和判断目标的行为,得出对图像内容含义的理解以及对客观场景的解释,从而指导和规划行动。 本文研究的内容主要应用于计算机智能视频监控领域,本课题来源于国际合作项目。本文主要针对固定镜头下视频序列中的运动人体的检测、分割、跟踪及计数等底层视觉问题进行了研究。首先本文采用了两种有效的运动目标检测定位算法:一种是背景减除结合连通区域标记算法,另一种是帧间差结合双向投影直方图算法,对比分析了两种算法的优缺点。由于在不同场景不同时间下运动目标可能存在阴影,而阴影会严重影响目标检测、分类及跟踪等的准确性,本文研究实现了多种阴影消除算法,对比分析了各种方法的优缺点,最后综合使用了RGB空间的标准化rgb模型、YUV空间的亮度及HSV空间的色调和饱和度方法较好的抑制了阴影的影响。本文提出了一种双向投影直方图算法进行多人分割,较好的解决了人体小部分遮挡等问题。本文分析了每个目标区域的几何特征及像素分布特征来进行目标分类(本文仅针对人和车进行分类),在分类之后,本文给出了一种基于价值函数的算法对人体目标进行跟踪及计数。本文总体上实现了一套完整的实时的人群计数系统,该系统的计数准确率在85%以上,该系统已经在日本商用。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵敏;单目视觉多行人目标检测与跟踪技术研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 周芳;智能监控系统中运动目标识别技术的研究[D];武汉科技大学;2011年
2 孙统义;实时视频监控人数统计关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 陈毓晶;视频图像序列中运动目标的检测与跟踪[D];大连理工大学;2009年
4 于彩艳;智能视频监控系统算法研究与实现[D];山东轻工业学院;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 尹宝才;郭金铜;孔德慧;;独立分量分析在MPEG-4人脸动画中的应用[J];北京工业大学学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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3 蒋建国;安红新;齐美彬;;复杂背景下快速的目标检测方法[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
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8 许洁;陈辉;赵昌盛;;汽车辅助驾驶中的TV-L1光流[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
9 王兵;赵荣椿;;图像序列参数估计的几类典型算法分析与评价[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
10 秦先祥;陈华;;基于模板匹配运动目标识别与跟踪仿真研究[A];广西计算机学会2008年年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贲晛烨;基于人体运动分析的步态识别算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 林颖;基于水平集方法的图像分割关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
4 魏榛;扑翼非定常气动力实验研究及相关应用探索[D];中国科学技术大学;2010年
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6 关丛荣;条纹分隔颜色格雷码结构光三维测量技术研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
7 汤义;智能交通系统中基于视频的行人检测与跟踪方法的研究[D];华南理工大学;2010年
8 孙超;增强现实环境下基于手势的自然交互[D];浙江大学;2010年
9 王选贺;跨摄像机多人体目标的跟踪研究[D];浙江大学;2011年
10 冯定华;高速流动精细数值模拟、实验研究及其在气动光学中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张淑芳;基于LabVIEW的便携式汽车仪表检测仪的研制[D];安徽工程大学;2010年
2 张聪炫;基于蚁群算法由直线光流场重建三维结构的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 袁猛;基于变分理论的光流计算技术研究[D];南昌航空大学;2010年
4 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
5 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
6 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
7 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
8 王勇;运动背景下的目标检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李松;基于视频序列的人物跟踪与行为分析技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 卢士鹏;基于像素级空间金字塔和乘法融合的目标跟踪[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 骆云志;刘治红;;视频监控技术发展综述[J];兵工自动化;2009年01期
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10 张涛;蔡灿辉;;基于多特征Mean Shift的人脸跟踪算法[J];电子与信息学报;2009年08期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱辉;面向对象生成的视频分割技术研究[D];电子科技大学;2003年
2 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
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5 田广;基于视觉的行人检测和跟踪技术的研究[D];上海交通大学;2007年
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7 马奔;图象检测与行为理解研究[D];西北工业大学;2006年
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9 彭新俊;支持向量机若干问题及应用研究[D];上海大学;2008年
10 云廷进;红外人体目标检测和跟踪方法研究[D];重庆大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马维迪;智能场景监控系统的算法研究[D];浙江大学;2003年
2 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
3 王典;基于混合高斯的背景建模与阴影抑制算法研究[D];西北工业大学;2006年
4 周正杰;基于形状的目标识别方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 纪运红;智能视觉监控系统若干关键技术研究与实现[D];辽宁科技大学;2007年
6 张继霞;智能视频监控中人体的检测与跟踪研究[D];大连理工大学;2008年
7 梁燕;SVM分类器的扩展及其应用研究[D];湖南大学;2008年
8 马德强;视频监控中的人体检测与跟踪技术研究[D];浙江大学;2008年
9 丁峰;智能视频监控系统运动检测算法的研究与实现[D];国防科学技术大学;2007年
10 邱双忠;视频图像中运动目标跟踪有关算法的研究[D];武汉理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 李文静;黄新波;冯玲;舒佳;方寿贤;;视频差异化分析在输电线路杆塔防盗系统中的应用[J];广东电力;2012年05期
2 朱一峰;陈丽华;;人体运动目标检测与跟踪系统设计及算法仿真实现[J];江汉大学学报(自然科学版);2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 高飞;基于DSP的多运动目标检测与跟踪技术研究[D];合肥工业大学;2011年
2 张楠;基于粒子滤波的目标跟踪算法研究[D];广东工业大学;2011年
3 程婷;基于Mean Shift算法的目标跟踪在安防系统中的应用[D];长安大学;2011年
4 樊万梅;监控图像中ROI提取及目标检测技术研究[D];重庆大学;2011年
5 吴朗;视频监控中运动目标检测与跟踪算法的研究[D];浙江理工大学;2011年
6 秦小文;基于视频序列的运动目标检测与跟踪算法研究[D];中北大学;2012年
7 郑磊;基于计算机视觉的运动目标分析[D];浙江理工大学;2012年
8 赵宗艳;基于部位组合特征行人检测方法的研究[D];大连理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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2 贾振堂,李生平,贺贵明,田惠;一种基于运动边缘检测的视频对象分割新算法[J];计算机研究与发展;2003年05期
3 杨威,张田文,师海峰;一种用于二值图象分割的快速聚类算法[J];计算机研究与发展;1998年08期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 吴永浩;华云松;尚亮;;基于OpenCV的运动目标跟踪系统研究[J];电子测试;2010年08期
3 刘明玺;孟放;;运动目标检测与跟踪算法的研究进展[J];软件;2010年12期
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10 林月贡;何小海;张生军;;基于区域模板匹配的多目标实时跟踪[J];计算机仿真;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 李军;张华;单梁;;一种基于Mean shift和粒子滤波的综合目标跟踪算法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
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8 郭春;罗鹏飞;;一种基于小波变换的目标跟踪算法研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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8 海霞;康佳三大优势力拔运动高清市场头筹[N];中国高新技术产业导报;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 唐军;目标跟踪WMSN的定位方法与动态分簇研究[D];浙江大学;2009年
5 王宏强;目标融合跟踪技术及性能预测研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 詹建;基于无线传感器网络的协同技术研究[D];兰州大学;2007年
7 焦波;面向智能视频监控的运动目标检测与跟踪方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 张鹏林;复杂场景视频序列图像运动物体提取方法研究[D];武汉大学;2005年
9 薛皓;时间异步条件下的无线传感器网络目标跟踪关键技术研究[D];北京邮电大学;2009年
10 刘亮;视频传感器网络中目标定位跟踪问题研究[D];北京邮电大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张明修;实时的运动目标视觉分析中关键技术研究[D];大连理工大学;2008年
2 于雪莲;复杂背景条件下红外运动目标的实时探测和跟踪技术[D];南京理工大学;2004年
3 李明君;基于计算机视觉的运动目标的检测与跟踪的研究[D];青岛大学;2009年
4 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
5 高腾;静止背景下运动目标跟踪方法的研究[D];西北大学;2005年
6 牛少平;计算机视频监控技术研究[D];西北工业大学;2006年
7 徐柱;运动目标检测与阴影消除的研究[D];江苏大学;2010年
8 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
9 韩红柱;红外预警系统中目标检测与跟踪技术的研究[D];长春理工大学;2008年
10 李冰冰;基于粒子滤波的目标跟踪算法的应用研究[D];东北师范大学;2007年
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