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《上海交通大学》 2008年
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智能视频监控技术研究

孔晓东  
【摘要】: 智能视频监控技术是计算机视觉领域近年来新兴的一个研究方向。它的主要研究目标是利用计算机视觉技术、图像视频处理技术和人工智能技术对监控视频的内容进行描述、理解和分析,并能根据分析的结果对视频监控系统进行控制,从而使视频监控系统具有较高层次的智能化水平。它的主要研究内容包括:监控视频运动对象的提取、对象的描述、对象的跟踪、对象的识别和对象的行为分析等。智能视频监控技术可以被用于公共安全监控、医疗看护、交通管理、顾客服务等众多的领域,具有深刻的理论价值和广泛的应用前景。 本文致力于智能视频监控技术的关键问题的研究,主要完成以下几方面的创新性工作: 在视频运动对象的描述方面,针对目前描述视频对象的形状特征不完善、不直观的情况,提出了两种新的形状特征:基于定向距离矢量的轮廓描述符和小波轮廓描述符。特别是后一种特征对形状的描述非常直观,与人的感觉很相似;对图像的旋转、平移、缩放皆具有不变性,对对象的形变也有着很好的抗干扰能力;数据结构很清晰,可以支持在不同分辨率下的检索;对于非凸形状也有很好描述能力;特征提取速度快,能够满足实时处理的需要。该特征的提出为后续的对象跟踪、对象识别和对象行为分析方法的实现打下坚实的基础。 在对象跟踪方面,首先提出了一种基于线性预测和轮廓匹配的多对象跟踪方法。该方法跟踪效果好,无论跟踪的对象是刚体还是非刚体都可以实现准确跟踪,而且跟踪到的轮廓曲线和跟踪对象的真实轮廓非常吻合,这样的轮廓曲线可以用于进一步的对象的识别和行为分析;跟踪过程稳定,即使对象的运动速度发生较大变化仍可以稳定地进行跟踪;计算复杂度小,跟踪速度快,可以实现实时跟踪。在这之后,本文又提出了一种基于均值漂移和轮廓匹配的多对象跟踪方法,该方法是对上一种方法的改进,主要是将上一种方法中单纯的线性预测方法改进为均值漂移和线性预测相结合的方法,从而进一步提高了跟踪的稳定性和可靠性。 在对象识别方面,首先提出了一种基于均值漂移和区域生长的图像分割方法,接着提出了一种基于Jacket矩阵的图像压缩方法,最后提出了一种基于小波轮廓描述符和支持向量机的对象识别方法。前两种方法属于对象识别中的图像预处理,有助于更好地构造对象识别所需的训练样本。后一种方法是对象识别的主体,它可以根据形状的不同来对视频运动对象进行准确分类。该方法中用来描述对象形状的特征就是前面提到的小波轮廓描述符,基于该特征本文重新构造一套支持向量机的训练方案和分类方案,从而实现了对视频运动对象的实时高效识别。该方法不但可以对视频中出现的人、动物、车辆等进行准确区分,还可以区分人的站立、卧倒、坐下等不同的姿态,这一点也为后面的对象行为分析提供了有力的工具。 在对象行为分析方面,提出一种基于三层模型的行为分析方法。该方法可以用来分析单个对象发生的行为,如:跑、跳、卧倒、匍匐前进等,也可以分析多个对象共同发生的行为,如:物体的留置、人群的聚集等。各个行为的分析是相互独立的,可以单个进行也可以多个同时进行。分析速度快,可以满足实时视频监控的要求。 最后为了改进和验证方法,构建了完整的图像检索原型系统和人物行为分析原型系统。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP277

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯凯;;如何加强视频监控技术应用的研究[J];计算机光盘软件与应用;2012年08期
2 白向峰;李艾华;赵瑞星;信东;崔洪亮;;一种起始点无关的小波轮廓描述符[J];红外技术;2010年10期
3 胡石;梅雪;;人体行为动作的形状轮廓特征提取及识别[J];计算机工程;2012年02期
4 周仲文;刘洋;;基于轮廓匹配与光流预测的智能监控应用研究[J];机械与电子;2010年S1期
5 杨红军;;智能视频监控系统的设计研究[J];科技情报开发与经济;2010年04期
6 刘石长;;中小型工厂视频监控系统的设计研究[J];科技与企业;2012年09期
7 李建文;康慕宁;邓正宏;;一个基于行为分析的智能视频监控系统的原型[J];科学技术与工程;2009年06期
8 郭旭;张丽杰;;运动目标检测视频监控软件的设计与实现[J];计算机技术与发展;2010年08期
9 俞炳扬;;试析智能视频监控技术在博物馆中的应用[J];科技资讯;2012年10期
10 张晓林;段新;李铂;方明;闫智军;申敬杰;;长庆兴隆园数字化安全社区设计与实现[J];西安科技大学学报;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 周仲文;刘洋;;基于轮廓匹配与光流预测的智能监控应用研究[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李峰;智能视频监控系统中的行人运动分析研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 韩建平;视频运动对象分割及其应用研究[D];浙江大学;2009年
3 张军;基于视频的运动人体异常行为分析识别研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄浩;基于GIS的视频监控框架设计与实现[D];浙江大学;2011年
2 邱鑫;基于面向对象的嵌入式网络视频监控系统软件研究与设计[D];西安电子科技大学;2009年
3 张汝敏;嵌入式智能视频监控服务器的研究[D];山东建筑大学;2011年
4 陈俊峰;基于DSP的运动目标跟踪和网络监控系统的研究与实现[D];合肥工业大学;2011年
5 赵一洁;Mean Shift聚类分析技术在安全人居中的应用[D];长安大学;2011年
6 邓旻熙;基于DM365的智能视频分析系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
7 周洁;智能视觉监控系统运动目标检测算法研究[D];天津理工大学;2011年
8 刘军;基于嵌入式系统的运动目标跟踪视频监控系统的设计研究[D];山东大学;2011年
9 秦晓敏;智能视频监控中运动目标检测与跟踪技术的研究[D];西南交通大学;2011年
10 谭菲菲;智能视觉监控系统中活动目标检测算法的研究[D];北京工商大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁文国,张华;基于场景平面诱导单应对Sherman-Morrison公式的证明[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年04期
2 梁祥君,吴国忠,程文娟,朱俊红;颜色直方图在彩色物料识别中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年01期
3 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
4 马传波;马涛;于梅艳;;计算机视觉技术在水利行业中的应用[J];现代农业科技;2012年10期
5 姚洪英,范铁生;基于压缩域的视频摘要技术的研究[J];鞍山师范学院学报;2004年02期
6 李果;;综合印刷质量检测算法设计与实现[J];安阳工学院学报;2012年02期
7 杨春平,吴健,洪亮,冯彦彦;双CCD系统在三维面形测量中的应用[J];半导体光电;2004年03期
8 苏中;夏艳;吴细宝;;基于激光双目视觉系统的直径测量[J];半导体光电;2008年01期
9 韩旭,袁保宗;基于TCP/IP协议的立体视觉信息传输研究[J];北方交通大学学报;1999年06期
10 高爽,肖扬;简化的图像三维重建算法[J];北方交通大学学报;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘国成;王永骥;;一种基于粒子滤波的单目视觉目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 Yang Taekyu;Kang Sukbum;;Tracking for Moving Object Using Invariant Moment and Particle Filter[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 刘玺;方勇纯;张雪波;;基于单应矩阵的位姿估计方法及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 黄进;胡英;马孜;汪洋;;弧形扫描系统关键技术研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 ;Bearings-only Multi-Sensor Multi-Target Tracking Based on Rao-Blackwellized Monte Carlo Data Association[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 张应博;秦钟;王法胜;;神经网络训练中的粒子滤波算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;Ultrasonic In-line Inspection of Pipeline Corrosion Based on Support Vector Machine Multi-classifier[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Oriented Particle Filter for Visual Tracking[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 邬俊;基于交互式语义推理的图像检索算法研究[D];大连海事大学;2010年
7 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
8 乔小燕;基于生物形态学的赤潮藻显微图像分割与特征提取研究[D];中国海洋大学;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 张琦;多核系统中的程序性能优化研究[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 饶吉来;基于图像处理的型面联接件检测技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 周雪梅;基于颜色和形状特征的图像检索技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
6 孙静;基于双目立体视觉的多相机三维重建技术实现[D];山东科技大学;2010年
7 宗雯雯;基于双目立体视觉的特征点匹配关键技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
8 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
9 于永建;基于视觉关注区域的彩色图像检索技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
10 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 靳秀凤;安防行业现状、未来和可持续发展[J];中国安防产品信息;2001年06期
2 吕金刚;杨建全;文代明;张仕平;黎明;;智能视频监控技术的应用与发展[J];安防科技;2006年12期
3 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
4 胡瑞敏;曹雪松;陈军;傅佑铭;杨红云;;“平安城市”系统构建原则及关键技术[J];安防科技;2007年07期
5 刘善忠;;网络视频监控在平安城市建设中的应用[J];安防科技;2009年06期
6 铁小匀;;一种基于遗传算法的灰度图二值化方法[J];北方工业大学学报;2008年01期
7 张睿萍;;视频监控系统关键技术研究[J];兵工自动化;2008年03期
8 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
9 田瑞娟;;图像拼接融合技术在网络视频监控系统中的应用探究[J];兵工自动化;2009年03期
10 刘治红;骆云志;;智能视频监控技术及其在安防领域的应用[J];兵工自动化;2009年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 郭兵;嵌入式软件开放式集成开发平台体系结构研究[D];电子科技大学;2002年
3 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
4 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
5 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
6 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
7 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
8 杨文明;时空联合的视频对象分割[D];浙江大学;2006年
9 秦莉娟;基于内容的自动视频监控研究[D];浙江大学;2006年
10 纪筱鹏;智能交通系统中车辆视频检测、识别与跟踪方法的研究[D];中国海洋大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡铮;面向视频监控的目标检测和跟踪技术[D];浙江大学;2011年
2 宁栗;基于Android平台视频监控系统的设计[D];北京邮电大学;2011年
3 吴想想;基于Android平台软件开发方法的研究与应用[D];北京邮电大学;2011年
4 黎杰;智能视频监控系统关键技术研究及在部队安防中的应用[D];华南理工大学;2011年
5 徐腾飞;视频序列中基于检测的多目标跟踪研究[D];南京邮电大学;2011年
6 赵建国;基于运动特征的视觉注意计算模型研究[D];山东大学;2011年
7 周飞;基于移动通信网络的湖面清洁机器人遥操作系统设计与实现[D];国防科学技术大学;2010年
8 邹依峰;智能视频监控中的行人检测与跟踪方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 梁艳;多摄像机环境下目标交接的研究[D];河北工业大学;2011年
10 范莹;视频监控中运动图像检测与识别技术的研究[D];大连理工大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王红光;;变电站智能辅助监控系统[J];电子产品世界;2011年10期
2 王红光;;网络智能视频监控系统[J];电子产品世界;2011年Z1期
3 曹晓芳;王超;李杰;;一种基于Android智能手机的远程视频监控的设计[J];电子器件;2011年06期
4 李战明;宋丙菊;;基于隐马尔可夫模型的ATM机用户异常行为识别[J];兰州理工大学学报;2012年05期
5 金广智;石林锁;白向峰;滕明春;;基于混合高斯模型的新型目标检测系统[J];计算机应用;2011年12期
6 李战明;宋丙菊;;改进Hu矩的ATM机异常行为识别研究[J];计算机与现代化;2012年04期
7 张俊芳;;智能视频监控技术在监狱中的应用[J];价值工程;2010年35期
8 卫小强;刘乐;;视频中多监控目标的实时检测与跟踪技术[J];洛阳师范学院学报;2012年05期
9 薛瑞华;谢刚;赵哲峰;;智能视频监控系统数据库设计[J];软件;2011年12期
10 康增健;张熠;昝蕊;吕晓军;马琳;;视频监控调度系统通信协议设计[J];铁路计算机应用;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 董政;日盲紫外探测系统自动目标识别的研究[D];电子科技大学;2011年
2 黄儒乐;基于视频图像的林火烟雾识别方法的研究[D];北京林业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 常建峰;基于模糊支持向量机的图像语义标注[D];太原理工大学;2011年
4 毕建军;EPON技术在输电线路视频监测中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 沈茵茵;基于视频的运动目标提取算法研究[D];吉林大学;2011年
6 郭鹤楠;基于NPE和LDCRF的人体运动识别[D];吉林大学;2011年
7 杨聪俐;基于视频流的车辆检测和跟踪算法的研究[D];吉林大学;2011年
8 任大韫;基于达芬奇平台的嵌入式视频系统关键技术研究与实现[D];北京邮电大学;2011年
9 张彭朋;基于嵌入式ARM和DSP的视频监控系统智能监控技术研究[D];南华大学;2011年
10 王永志;视频场快速行人动态检测算法与实现[D];山东大学;2011年
【相似文献】
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1 刘鹤坤,向文,周济,余俊;集成化CAD/CAM的产品定义模型[J];计算机应用;1991年01期
2 刘鹤坤;向文;周济;余俊;;集成化CAD/CAM的产品定义模型[J];制造业自动化;1991年03期
3 肖梅;;南京人怎样看电视——南京地区观众收视行为分析[J];视听界;2003年03期
4 穆志纯;席德春;徐正光;袁立;;外耳形状特征和内耳结构特征结合的人耳特征提取[J];北京科技大学学报;2006年05期
5 权欢欢;张洛平;;基于机器视觉的装配线上零件识别的研究[J];组合机床与自动化加工技术;2007年12期
6 贺双拾;辛玉林;倪友平;陈曾平;;基于灰度图形状特征的低分辨雷达架次判别[J];雷达科学与技术;2008年01期
7 董来苍;陈实;;基于内容的图像检索技术[J];科技资讯;2008年24期
8 马延鹏;苏金树;王勇军;;一种基于IPFIX协议的网络行为分析方法[J];福建电脑;2008年11期
9 宫婧;孙知信;徐虹霞;;基于遗传算法的蜜罐系统[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2008年06期
10 刘佳;钮可;;基于内容的图像检索特征提取技术[J];黑龙江科技信息;2009年16期
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1 马宁祥;;新婚不能洞房的夫妻的行为分析[A];2006年浙江省精神病学学术会议论文汇编[C];2006年
2 李义平;;当前制度框架中地方政府的行为分析[A];2004年中国经济特区论坛:科学发展观与中国的发展学术研讨会论文集[C];2004年
3 何如宽;;慢性精神病人的行为治疗[A];中国心理卫生协会残疾人心理卫生分会成立大会暨首届学术交流会论文集[C];1996年
4 曹建宇;;白河地区居民地震灾害识觉与调适行为分析[A];海峡两岸地理学术研讨会暨2001年学术年会论文摘要集[C];2001年
5 贺俏毅;陈松;;加拿大城市生活垃圾分类经验对我国的启示[A];城市规划和科学发展——2009中国城市规划年会论文集[C];2009年
6 余伯阳;;中药体内行为分析——中医药现代化研究的重要切入点[A];中医现代化科学研究发展策略[C];1999年
7 黄国轩;范龙振;;财务困境中的企业投资行为分析[A];2003中国现场统计研究会第十一届学术年会论文集(上)[C];2003年
8 郑志永;姚善泾;;重组大肠杆菌分泌人表皮生长因子过程中杂蛋白的行为分析[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2003年学术交流会论文摘要集[C];2003年
9 胡帆;廖斌;薛巧平;;基于轮廓的形状特征提取方法[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
10 姚春莲;郭克友;;一种利用帧差信息的实时运动对象检测算法[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 钟茂富 朱春华;扶贫对象票决 扶贫项金到位[N];闽西日报;2009年
2 胡镌芮;网络行为分析:对付旧敌人的新思路[N];计算机世界;2008年
3 何干;价格稳定 行业拉动[N];计算机世界;2005年
4 ;两个女报人的生养行为分析[N];北京科技报;2004年
5 本报实习记者 吴铭;融资“圈钱”意更浓[N];中国证券报;2001年
6 本报实习记者 吴铭;冲动应自省 根源在自身[N];中国证券报;2001年
7 苏州大学社会学院旅游系 苏勇军;民企投资景区经营行为分析[N];华东旅游报;2002年
8 本报实习记者 吴铭;完善制度抑制“圈钱”冲动[N];中国证券报;2001年
9 本报记者 谌力;商务引发网站分析蜕变[N];网络世界;2005年
10 平安证券综合研究所课题组 课题主持:唐勇 课题研究与协调人:上海证券交易所 施东晖 课题研究员:刘传葵 李贤彬 刘文弟 高春涛 林贤苏;证券投资基金行为分析[N];证券时报;2001年
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1 孔晓东;智能视频监控技术研究[D];上海交通大学;2008年
2 梁大为;视频运动对象跟踪技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 刘海华;基于运动特征分析的视频对象分割与表达研究[D];华中科技大学;2006年
4 李峰;智能视频监控系统中的行人运动分析研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 韩忠民;语义对象分割的若干方法研究[D];上海大学;2009年
6 潘鸿飞;形状特征描述及聚类算法研究[D];安徽大学;2011年
7 文学志;基于机器学习的路面对象识别关键技术研究[D];东北大学;2008年
8 郭萍;基于视频的人体行为分析[D];北京交通大学;2012年
9 赵前程;轮廓形状特征的建模与参数辨识及其应用[D];合肥工业大学;2004年
10 宋世杰;基于序列模式挖掘的误用入侵检测系统及其关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘翔鹤;基于DM642的智能视频监控系统的研究与开发[D];东华大学;2009年
2 孙学岩;基于内容的鱼病图像检索算法研究与实现[D];中国农业大学;2005年
3 聂加娜;融合颜色和形状特征的图像检索方法[D];曲阜师范大学;2010年
4 洪义平;视频序列中运动对象的检测与跟踪[D];大连理工大学;2002年
5 梁艳;基于图像处理的鉴定身份证真伪技术的研究与实现[D];广东工业大学;2005年
6 聂生显;基于形状特征的图像检索研究和应用[D];电子科技大学;2011年
7 金莲芳;基于MPEG-7形状特征的图像检索技术研究[D];广西大学;2005年
8 石薇;基于纹理和形状特征的鞋底花纹的识别与分类[D];大连海事大学;2005年
9 赵书莲;形状分类及其在图像检索系统中的应用研究[D];山东师范大学;2006年
10 杨干生;关于环境的行为经济学分析[D];新疆大学;2004年
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