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《吉林大学》 2010年
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复杂环境运动目标检测若干关键问题研究

丁莹  
【摘要】: 随着计算机科学、图像工程、模式识别、人工智能等学科的发展和普及,智能视频监控系统已被广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域,它在武器导航、科学探测、智能工业、人机交互、智能交通、科学研究等方面都发挥着巨大的作用,应用前景广阔。复杂环境下运动目标检测结果的优劣直接影响到视频的高层理解。研究复杂场景下的运动目标检测技术具有重要的理论意义和实用价值。 本文围绕着监控设备实际拍摄的图像序列所存在的光学畸变、环境光照变化、阴影及摄像头的运动等复杂条件,对运动目标检测的若干关键技术进行了研究和探讨,并获得了一些有意义的成果。本论文的主要研究成果如下: 1.针对视频采集摄像头光学畸变的实时校正问题,将GPU引入到畸变校正算法的计算中,提出了基于GPU的大视场成像实时非线性几何校正算法,不仅满足了监控系统在线处理的要求,而且极大地消除了广角镜头桶形畸变对目标提取产生的负面影响; 2.针对静态场景下的运动目标检测问题,系统地分析了不同色彩空间下的像素特征对目标检测算法性能的影响,提出了基于不同颜色特征的运动目标检测算法,为多种典型环境下颜色特征优选和算法优化提供了理论基础和实践指导; 3.将图像的局部二元模式的统一模式作为纹理特征与颜色特征相结合,且引入了Choquet模糊积分,提出了一种新的多特征相似度融合算子,建立了基于隶属度的背景/前景分类模型,实现了光照变化、阴影等复杂环境下的运动目标检测; 4.针对动态场景下的运动目标检测问题,提出了基于多尺度Harris;角点方根-算术均值距离的图像序列配准算法,建立了摄像机运动的测量模型,完成了运动补偿,最终通过三帧差分法实现动态场景下运动目标区域的提取; 5.针对红外图像的运动目标检测问题,根据红外图像的成像特点,利用一种基于小波系数相关度的图像去噪增强算法,解决了抑制噪声与增强图像之间的矛盾;将可见光图像序列的运动目标检测算法扩展到该领域,提出了基于亮度-纹理模糊积分特征的红外图像运动目标检测算法。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 卢莉萍;目标跟踪算法与检测处理技术研究[D];南京理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢秋波;;视频监控技术简介与发展趋势[J];安防科技;2007年05期
2 熊辉,沈振康,魏急波,李吉成;低信噪比运动红外点目标的检测[J];电子学报;1999年12期
3 张文涛,李晓峰,李在铭;高速密集视频目标场景下的运动分析[J];电子学报;2000年10期
4 杨金宝;刘常春;胡顺波;顾建军;;基于均值距离测度的医学图像配准(英文)[J];光子学报;2008年05期
5 岑峰,戚飞虎,陈茂林;长期视频监控系统的多分布模型背景差方法[J];红外与毫米波学报;2002年01期
6 明英;蒋晶珏;;基于Cauchy分布的红外视频运动目标检测[J];红外与毫米波学报;2008年01期
7 陈朝阳,张桂林;红外警戒系统小目标实时检测方法[J];红外与毫米波学报;1998年04期
8 张二虎,卞正中;基于最大熵和互信息最大化的特征点配准算法[J];计算机研究与发展;2004年07期
9 吴恩华,柳有权;基于图形处理器(GPU)的通用计算[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年05期
10 李华,吴福朝,胡占义;一种新的线性摄像机自标定方法[J];计算机学报;2000年11期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 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
2 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
3 郑杰;基于GPU的高质量交互式可视化技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
4 李勐;红外序列图象弱小运动目标检测新方法研究[D];华中科技大学;2006年
5 陈远;复杂场景中视觉运动目标检测与跟踪[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陈小天;摄像机标定技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 于泓;摄像机标定算法研究[D];山东大学;2006年
3 张明;GPU加速的实时三维海洋漫游系统[D];大连理工大学;2006年
4 王红霞;基于边缘和颜色特征的图像检索技术研究[D];中国石油大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺超英;黄美成;;一种基于无线通信技术的防盗系统[J];安防科技;2006年09期
2 张亚婷;;快速3D激光扫描技术中数据采集系统的设计[J];安防科技;2007年11期
3 蒲东兵;马志强;庞长明;孙英娟;于哲舟;;基于DSP的掌纹识别门禁系统设计与实现[J];安防科技;2008年02期
4 林鹰;付洋;;基于颜色与边界几何特征的移动侦测布防方法[J];安防科技;2008年05期
5 黄加翼;乔梁;;高能X射线包裹图像边沿特征识别方法[J];安防科技;2011年03期
6 张备伟,吴福朝;基于正十二边行平面模板的摄象机自标定[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
7 叶庆;赵明辉;李菲;李彬;范彬;;复杂环境下的夜间车道检测研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年06期
8 周鸣争,汪军;基于直方图变换的弹痕图像增强技术及实现[J];安徽机电学院学报;2002年04期
9 汪建;杜世平;王开明;;茶叶的计算机识别应用研究[J];安徽农业科学;2006年10期
10 石伟;胡涛;;奇异值分解在储粮害虫图像复原中的应用[J];安徽农业科学;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王海霞;王春艳;卢晓;;手眼视觉系统的自标定技术[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;A Design of Vision-based Location Control System for Steel Rolling Mill[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;Development of High-precise Hand-eye Calibration Software System[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;Recognition of Corners of Planar Checkboard Pattern Image[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 熊卫华;向磊;李俊峰;赵新龙;;背景减除与帧间差分相结合的运动目标检测方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
6 李晋武;张娟;邹丽晖;;含运动物体的运动场景模糊图像恢复方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
7 ;Optimal Derivative Filters with Well-Distributed Based Image Mosaic Algorithm[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
8 孙勇;李原;王庆林;陈辉;;基于主动投影的结构光视觉系统的标定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
9 赵越;江南;;一种基于3D矩形靶标的摄像机标定算法及其实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
10 吴能伟;;3D靶标的摄像机标定方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 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
4 许志远;雾天降质图像增强方法研究及DSP实现[D];大连海事大学;2010年
5 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
6 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
7 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 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
3 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
4 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
5 田继辉;用于三维影像快速浏览的多尺度DEM数据组织研究[D];河南理工大学;2010年
6 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
7 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
8 李瑞波;图像阴影的检测与去除算法研究[D];山东科技大学;2010年
9 马莉;车牌识别系统中的车牌定位和分割算法研究和实现[D];山东科技大学;2010年
10 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 管海燕,郭建星;常用图像边缘检测算子定位精度对比研究[J];测绘与空间地理信息;2005年01期
2 张涛;安玮;周一宇;;主动段弹道定位与跟踪算法[J];弹道学报;2005年04期
3 王颖,胡宗军,邹介棠,吴铭岚;基于图像处理计算火焰温度场的一种修正——Abel算法[J];动力工程;2000年06期
4 李金宗,魏祥泉,李宁宁,王松;基于最大似然比准则的点目标识别技术[J];电子学报;2003年08期
5 杨烜;裴继红;谢维信;;基于运动特征的远距离红外目标检测方法[J];电子与信息学报;2007年08期
6 颜佳;吴敏渊;陈淑珍;张青林;;基于Mean Shift算法的伪装目标跟踪[J];光电工程;2009年02期
7 高国旺;刘上乾;秦翰林;张峰;;复杂背景下的红外目标自动跟踪算法[J];光电工程;2010年06期
8 康文静;丁雪梅;刘功亮;崔继文;敖磊;;带宽自适应Mean Shift跟踪算法[J];光电子.激光;2008年01期
9 崔继文,谭久彬;基于Zernike矩的亚像素边缘定位算法[J];光学技术;2005年05期
10 阎东;雷志勇;;外弹道高速目标参数验证算法研究[J];光学技术;2007年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘缠牢;靶场动态目标跟踪测量及计算机辅助方法的研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
2 王运锋;SAR图像与光学图像数据融合算法研究[D];电子科技大学;2003年
3 刘志刚;红外成像点目标的检测与识别技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
4 曾鹏鑫;动态场景下多运动目标检测及跟踪方法研究[D];东北大学;2005年
5 李清安;空中目标姿态测量技术及其仿真实验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
6 张高煜;目标跟踪与多传感器信息融合若干问题研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 张晓玲;远距离运动物体动态参数测试技术的理论和实验研究[D];天津大学;2005年
8 张小虎;靶场图像运动目标检测与跟踪定位技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 刘德连;遥感图像的目标检测方法研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 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 刘枫;目标跟踪的算法研究与应用[D];江南大学;2011年
2 许志刚;目标跟踪算法研究及其应用[D];江南大学;2011年
3 杨夏;高速图像实时存储系统研制及目标三维姿态的光测研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 张惠娟;基于贝叶斯滤波的先跟踪后检测算法研究[D];西北工业大学;2006年
5 高云山;高速线阵CCD光靶数据采集与处理系统[D];南京理工大学;2006年
6 高恩克;目标跟踪的算法研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 陈琴;基于Hessian矩阵子像素级边缘检测的空域误码掩盖[D];吉林大学;2008年
8 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
9 马颖;驾驶员疲劳度实时监测系统的研究[D];沈阳理工大学;2008年
10 黄欣欣;复杂场景下视觉目标跟踪方法研究[D];华南理工大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 龙忠杰;移动机器人自主视觉跟踪测控技术研究[D];北京信息科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
2 汪慧兰;罗斌;;基于综合特征的彩色图像检索[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2007年04期
3 杨志华,曾禹村;背景移动补偿技术的研究[J];北京理工大学学报;2000年03期
4 高立科,曾禹村;红外图像运动目标检测与识别[J];北京理工大学学报;1997年06期
5 顾海军,赵晓晖,王洪革;基于小波模板匹配的目标跟踪[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年04期
6 贾永红;彩色图像矢量滤波法及其应用[J];测绘信息与工程;2000年02期
7 张鹏,卢广山,王合龙,田青;基于三步搜索法的特征相关目标跟踪算法[J];电光与控制;2004年04期
8 宋永江,夏良正,杨世周;多直线全局运动估计及其在图像稳定中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2002年02期
9 孟军,魏同立,吴金,常昌远;数字图像离散小波变换的原理与硬件实现分析[J];东南大学学报(自然科学版);2002年06期
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李红艳;图像低信噪比小目标检测与跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2000年
2 魏波;点时空约束图像目标跟踪理论与实时实现技术研究[D];电子科技大学;2000年
3 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
4 张登峰;动态系统的故障检测与诊断研究[D];南京理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黄春桦;医学影像三维可视化系统设计及关键技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
2 于增雪;基于VR技术的数控车床仿真培训系统[D];大连理工大学;2005年
3 黄辉;基于小波变换和数学形态学的图像边缘特征提取[D];武汉大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方昀;宁晓青;;一种改进的基于背景差分的运动目标检测方法[J];电脑开发与应用;2010年05期
2 张淮峰;何祥健;吴强;;通用目标检测算法研究进展与评述[J];云南民族大学学报(自然科学版);2006年04期
3 马国峰;杨俊红;周兵;;基于YUV颜色空间的视频运动检测[J];计算机工程与设计;2008年14期
4 陈振华;周锐锐;李光伟;毕笃彦;;一种改进的高斯混合背景模型算法及仿真[J];计算机仿真;2007年11期
5 焦波;李国辉;涂丹;汪彦明;;一种用于运动目标检测的快速收敛混合高斯模型[J];中国图象图形学报;2008年11期
6 赵红霞;罗志扬;段芳;;基于Matlab神经网络工具箱的颜色模型转换方法研究(英文)[J];井冈山学院学报;2009年05期
7 丁玉霞;程义民;李杰;王以孝;;一种基于目标区域的图像检索方法[J];计算机工程与应用;2006年17期
8 李建明;万单领;何荣盛;钱昆明;;一种基于GPU加速的图像颜色传递算法[J];大连理工大学学报;2008年02期
9 杨泉;;基于内容的图像检索方法的探讨[J];电脑知识与技术;2009年21期
10 张磊;汪仁煌;;基于CIEDE 2000的陶瓷砖小色差检测研究[J];微型机与应用;2010年15期
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1 王彪;王成儒;王芬芬;;一种改进的运动目标检测算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
2 胡伏原;张艳宁;肖敬若;;一种大范围的特定目标跟踪方法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
3 贾莲;彭玉青;樊世燕;;综合特征的图像检索方法研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
4 鲁新平;乌恩;张焱;李吉成;杨卫平;;基于背景差分的弱信号目标检测技术[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
5 王鲁平;杨卫平;;一种基于时域滤波的红外点目标检测算法[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
6 薛浩洁;种劲松;;SAR图像海洋表面油膜检测算法研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
7 周雪妍;宋雨;林泽鸿;;一种快速局部进行阈值选取边缘提取方法的研究[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年
8 李桂菊;赵建;王金库;;目标检测算法在DSP系统中软硬件优化方法的实现[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
9 邹斌;周爽;张枫;刘晨;;基于小波变换的海面红外小目标检测[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 韩裕生;袁广林;李从利;姚翎;袁宏武;;基于十字链表的管道滤波算法设计与实现[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 严天秀;昆明新机场全球首安“GPU”[N];昆明日报;2010年
2 记者 刘垠;首届中美视觉夏令营开营[N];大众科技报;2009年
3 本报记者 姜晨怡;计算机也会有错觉[N];科技日报;2007年
4 王悦承;逾30篇中国论文入选ICCV[N];中国计算机报;2005年
5 本报记者 薛娟;未来搜索:没有搜索的搜索[N];中国经济时报;2010年
6 ;GPU市场Q2创八年最大增幅[N];计算机世界;2009年
7 本报记者 宋家雨;GPU还是CPU? 高性能计算的一个问题![N];网络世界;2010年
8 ;数字媒体:共享缤纷世界[N];中国计算机报;2006年
9 电脑报 朱文利;GPU助力,高性能计算机“异构化”[N];电脑报;2009年
10 本报记者 霍光;GPU计算逐渐大规模商用[N];中国计算机报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁莹;复杂环境运动目标检测若干关键问题研究[D];吉林大学;2010年
2 高常鑫;基于上下文的目标检测与识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 刘景正;无人飞行器影像场景配准与目标监视技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
4 郁生阳;基于能量最小化图割的图像与视频目标精确分割研究[D];上海交通大学;2009年
5 范亚;基于高分辨率颅脑CT体数据的病变自动检出方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 廖赟;基于裸手的自然人机交互关键算法研究[D];云南大学;2012年
7 王俊强;图像中人体目标检测算法研究[D];北京邮电大学;2012年
8 李庆中;苹果自动分级中计算机视觉信息快速获取与处理技术的研究[D];中国农业大学;2000年
9 徐琨;交通视频监控中的车辆检测与跟踪方法研究[D];长安大学;2009年
10 崔国龙;多天线配置雷达系统的目标检测算法研究[D];电子科技大学;2012年
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1 齐鲁;基于GPU的水泥图像三维配准方法及实现技术研究[D];济南大学;2011年
2 孙雅琳;红外与可见光图像配准技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 谢永胜;数字图像拼接与配准技术的研究[D];杭州电子科技大学;2010年
4 王春华;图像融合中的配准技术研究[D];河北工程大学;2011年
5 易凯;结构光三维测量与点云配准的研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 常亚林;基于贝叶斯背景模型的遗留物检测算法研究[D];太原理工大学;2010年
7 徐峰;基于配准的颅脑CT图像分割的研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 毛家好;无人机遥感影像快速无缝拼接[D];电子科技大学;2010年
9 张存利;基于互信息的多模态医学图像CT-MRI配准[D];吉林大学;2011年
10 高岚;基于视频的多运动目标检测算法研究[D];沈阳理工大学;2008年
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