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《浙江大学》 2003年
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运动目标检测

潘翔  
【摘要】: 运动目标检测,既古老——历史悠久,又新颖——研究方法日新月异。面对不同的研究对象,运动目标检测既有一般指导意义的理论研究,又有工程背景的特殊性研究。本文注重在理论指导下的特殊性研究,即在联合利用时间信息、空间信息、频率信息以及目标特征能够提高运动目标检测能力的思想指导下,分别研究了声纳的运动目标检测和基于计算机视觉的交通车辆检测。 随着降噪技术的发展,安静型目标的出现,声纳技术面临低信噪比的挑战,武器射程的增加又对声纳提出了更高的要求,关系到声纳的四大功能(检测、定位、识别和跟踪/目标运动分析)第一和第四个的运动目标检测任务重大,因为它对其余两个起着基础性的指导作用。它不仅与信道(环境)知识有关而且与目标的特性密切相关。 本文通过了对模基信号处理实现信号增强的理论研究,提出了一种利用传播模型、噪声模型和阵测量模型、并注重环境信息来实现水声信号增强的方法,继而实现了基于增广高斯—马尔可夫过程和相应的扩展卡尔曼滤波联合的模基辨识器的信号增强算法。实验数据和模拟数据的结合验证了模基辨识器不仅能够产生增强的水听器阵处的声压场表示,而且能够输出模域表示(模深度函数和水平波数)和目标的方位(平面波模型),也具有较好的自适应性及对失配的宽容性。 在后处理中,提出了利用特征增强提高目标探测能力的思想,研究了用信号微结构表征目标特征的方法。基于信号微结构知识,分析了水声信号的时-频特性和分布特性。为了加强对弱信号的检测和跟踪,在特征增强的基础上,研究了特征提取的方法,开发了双阈值Viterbi线谱跟踪器。模拟数据的结果表明信号微结构的表征方法是正确的,特征提取是有效的。 将信号微结构的提取重要环节,利用TMS320C40 DSP芯片的高速和并行处理能力,完成了算法向硬件平台的映射,构成了实时的目标探测系统。在湖上试验中,该系统能稳定地跟踪水声目标,这说明信号微结构的提取方法是有效的,适合工程化应用。 随着公路交通的快速发展,现有的交通视频检测系统显得力不从心,不仅视频图像信息的获取和处理的速度较慢,而且车辆检测的准确性也低,前者依赖于硬件 浙江大学博士学位论文 设备性能的提高而改善,后者则需要研究和开发更先进的车辆检测算法。本文主要 研究车辆检测的关键算法和设计实时的车辆检测系统。 现有的车辆检测系统之所以出现漏检和误检的原因在于:l)灰度图用于检测的 信息少;2)背景模型不能反映变化的道路背景;3)存在阴影。为此,本文在研究彩 色模型的基础上,提出了快速车辆的检测方法,继而研究和开发了两种背景模型,即, 统计背景模型和确定的自适应背景模型。根据阴影形成的机理及其特性,本文提出 了两种阴影检测方法,即,蓝波段信息方法和确定的非模型化方法。实际数据处理的 结果表明利用背景模型能够有效地检测快速运动目标,而且两种阴影检测方法都能 够准确地检测阴影。 构建了基于彩色分割和阴影抑制的实时的车辆检测系统。在降噪预处理的基础 上,联合背景抑制和边缘提取进行运动目标检测,通过阴影抑制进一步提高了车辆 检测的准确性。经过实际数据的验证该系统能够比较好地对快速行进的车辆进行 检测和跟踪,并且能够正确地检测阴影。此外,该系统还适合一般的公路交通或市 区交通的车辆检测。 从表面上看,基于声学方法的水面或水下的运动目标检测与用光学的方法检测 高速公路或一般道路上的运动目标大相径庭。然而从信号处理的观点来看,二者有 许多相似之处,特别是分别通过声电转换和光电转换之后,运动目标的信号微结构 表征和抽取技术与图像处理技术。本论文将两个领域的有关工作统一在图像信号 处理的运动目标检测框架下以期产生交叉,共同促进动目标检测技术的发展。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP274.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 潘翔;基于传播模型的目标定位和辨识[J];浙江大学学报(工学版);2004年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 徐波;梁德群;;交通监控系统中动态背景的重建[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张伟;基于视觉的运动车辆检测与跟踪[D];上海交通大学;2007年
2 吴忠宜;基于CCTV快视图的实时交通流参数检测研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贺鹏飞;基于序列图像的运动小目标检测[D];中北大学;2011年
2 张克伟;基于数学形态学的车流量检测技术研究[D];长安大学;2011年
3 徐波;智能交通系统中车辆提取与计数算法研究[D];大连海事大学;2006年
4 张媛;步态识别中几个关键技术的研究[D];西安理工大学;2007年
5 穆宇;运动目标的估计与检测[D];华北电力大学(北京);2007年
6 崔凤英;基于视频的车流量检测算法研究[D];青岛科技大学;2007年
7 毛贤光;静止背景下运动目标检测和跟踪的研究与实现[D];上海海事大学;2007年
8 范玉雷;复杂背景下的红外弱小目标检测[D];西安电子科技大学;2008年
9 耿淼;视频监控系统中的运动目标检测研究[D];江南大学;2008年
10 王诗锦;基于Snake模型的车辆跟踪技术研究[D];武汉理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 ;Vehicle Real-time Location Based on Visual Perception Model[J];Semiconductor Photonics and Technology;2003年01期
3 曹阳;曲仕茹;张飞;马文佳;;基于梯度统计和区域生长融合的运动车辆阴影检测方法[J];传感技术学报;2010年03期
4 陈莹,韩崇昭;基于雷达和图像融合的3D车辆定位与识别[J];电子学报;2005年06期
5 王欣刚,董学志,宋建中,解成俊,顾海军;电子稳像在计算机视频辐射信息再现中的应用[J];光电工程;2002年01期
6 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
7 王俊卿;史泽林;黄莎白;;序列图像中运动目标检测[J];光电工程;2005年12期
8 吴骏;肖志涛;;基于相位信息与边缘投影的车体定位新算法[J];光电子.激光;2008年05期
9 汤淑明;王坤峰;李元涛;;基于视频的交通事件自动检测技术综述[J];公路交通科技;2006年08期
10 赵红颖,金宏,熊经武;电子稳像技术概述[J];光学精密工程;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈莹;纪志成;化春键;;基于分布估计算法的三维模型匹配[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
2 ;Detection of Vehicle Beating Trajectories Using Color License Plate Location[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
3 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
4 田原;谭铁牛;孙洪赞;胡卫明;;一种能处理部分遮挡的鲁棒性实时跟踪方法[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
5 赵红颖;孙辉;熊经武;;利用水天线稳定船载摄像机视频图像序列的方法[A];2002年中国光学学会年会论文集[C];2002年
6 杜建洪;梁子长;;车辆走向定位技术的研究[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
7 刘直芳;游健;王运琼;游志胜;;运动汽车投影阴影分割算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
8 王正勤;刘富强;;基于优化BP神经网络的车型识别技术在智能交通系统中的应用[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
9 柯刚铠;胡坚明;姚丹亚;;一种适用于嵌入式平台的交通流视频检测方法[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
10 唐佳林;李熙莹;赵有婷;佘永业;;一种基于数理统计原理的阴影抑制方法[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10条
1 马增强;运动车辆视频检测与分割方法研究[D];北京交通大学;2011年
2 檀甲甲;模型化自适应滤波及其应用研究[D];复旦大学;2011年
3 吕娜;图像匹配与跟踪研究[D];西安交通大学;2008年
4 钟必能;复杂动态场景中运动目标检测与跟踪算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 谭树人;全方位摄像机与主动摄像机协作跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 苑光明;基于全方位视觉的移动机器人动态目标识别与导航研究[D];河北工业大学;2010年
7 谷雨明;智能挖掘机视觉系统中图像处理技术研究[D];东北大学;2010年
8 刘新春;面向MPEG-4的视频分割算法研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
9 张文涛;视频多目标分割、宏特征描述与状态检测技术[D];电子科技大学;2000年
10 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10条
1 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
2 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
3 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
4 戴川;基于多特性融合的目标跟踪系统[D];大连理工大学;2010年
5 肖习雨;交通路口车辆实时监测方法研究及其应用[D];湖南工业大学;2010年
6 熊超;视频图像中运动车辆检测与跟踪技术的研究[D];南昌大学;2010年
7 丁大弸;基于粒子滤波的运动目标跟踪算法研究[D];昆明理工大学;2009年
8 魏志强;基于虚拟检测器的车辆检测系统研究与实现[D];昆明理工大学;2009年
9 杨勇;基于粒子滤波目标跟踪方法研究[D];中南林业科技大学;2009年
10 卢江;基于视频图像的运动车辆检测和跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
【同被引文献】
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 赵晓雄,张学东;基于自适应学习速率混合高斯模型的背景消除[J];鞍山科技大学学报;2005年Z1期
3 王亮生,程荫杭;一种改进的基于混合高斯分布模型的自适应背景消除算法[J];北方交通大学学报;2003年06期
4 赵保军,李栋;对复杂边缘检测的Snake改进算法[J];北京理工大学学报;2004年02期
5 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
6 王敏,吴向军,王书基;匀速或匀加速运动目标的位置预测问题的分析[J];船舶工程;1995年03期
7 王笑京;;智能交通系统研发历程与动态述评[J];城市交通;2008年01期
8 史泽林,魏颖,黄莎白;基于小波互能量交叉的复杂背景中红外小目标检测方法[J];弹箭与制导学报;2003年04期
9 范莹,郭成安;一种运动图像的检测与识别技术[J];大连理工大学学报;2004年01期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 林明秀;刘伟佳;张达旭;徐心和;;适应光照变化的车辆目标跟踪算法[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周伟;关于高速公路建设发展管理中的若干问题研究[D];长安大学;2000年
2 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
3 杜干;目标检测的分形方法及应用[D];西安电子科技大学;2000年
4 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
5 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
6 徐军;红外图像中弱小目标检测技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
7 左奇;交通图象检测与处理方法研究[D];西北工业大学;2003年
8 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
9 黄山;车牌识别技术的研究和实现[D];四川大学;2005年
10 李文举;智能交通中图像处理技术应用的研究[D];大连海事大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周天才;复杂背景下运动目标的检测[D];南京理工大学;2002年
2 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
3 孙翠娟;复杂背景条件下的红外运动小目标检测技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 李绪龙;基于图像处理技术的视频交通流信息采集系统研究[D];长安大学;2003年
5 秦涛;智能监控系统算法研究[D];浙江大学;2004年
6 曹治锦;基于视频的车辆检测和车型识别[D];浙江大学;2004年
7 杨文凯;序列图像中运动目标的检测[D];西北工业大学;2004年
8 张晓东;动态交通流信息采集系统若干问题研究[D];吉林大学;2004年
9 吴礼化;光电实时模式识别技术的研究[D];南京理工大学;2004年
10 赵延;机动目标自适应卡尔曼滤波算法研究[D];电子科技大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈常宇;冯华君;李奇;吴志华;陈飞;;基于蒙特卡罗法的实时空间三维声源定位[J];光学与光电技术;2006年05期
2 李晨;王巍;;一种基于MPEG运动矢量的行车障碍检测方法[J];电子设计工程;2012年13期
3 叶勇;;基于视频检测的闯红灯电子警察系统[J];电脑开发与应用;2013年03期
4 甘玲;潘小雷;;一种应用于交通环境中的运动车辆跟踪方法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2013年03期
5 瞿诗涛;李跃忠;娄俊;;基于DSP的无背景模型车流量检测[J];电子质量;2013年07期
6 孟焱;孙军;汤一平;;基于机器视觉的停车位检测技术的研究[J];计算机测量与控制;2012年03期
7 孙玲玲;靖固;张科;;视频测速技术的研究与仿真[J];科技信息;2009年01期
8 吕扬建;李光耀;;基于视频分析的车流量统计算法研究[J];井冈山大学学报(自然科学版);2013年04期
9 甘志梅;王春香;杨明;;基于激光雷达的车辆跟踪与识别方法[J];上海交通大学学报;2009年06期
10 沈常宇;郭宝金;姜守军;蒋坤军;;小区域高精度实时三维声源定位系统[J];声学技术;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 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
2 冯向东;郑铁柱;;基于BP神经网络的复杂背景下的运动目标检测[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
3 沈常宇;郭宝金;姜守军;蒋坤军;;小区域高精度实时三维声源定位系统[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
4 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
5 白涛;朱秀昌;;基于视频虚拟线圈的城市道路车流量检测[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 郭丽;交互式图像分割算法的研究与应用[D];东北大学;2009年
3 王鹏;基于运动视觉技术的钢球表面缺陷检测[D];哈尔滨理工大学;2008年
4 徐治非;视频监控中运动目标检测与跟踪方法研究[D];上海交通大学;2009年
5 龚俊亮;红外弱小多目标实时检测跟踪技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈铮;基于激光扫描数据的交通信息采集平台设计与实现[D];山东科技大学;2010年
2 宋凯洋;基于多项式外推的图像复原加速算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
3 吴爽;红外成像导引头信号处理算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 周婧;视频序列下运动目标的检测分类[D];西北大学;2011年
5 杨强;交通视频监控中车辆检测与跟踪的研究[D];合肥工业大学;2011年
6 陈衍平;基于视频图像处理的交通检测算法及应用研究[D];江西理工大学;2011年
7 靳秀华;交通流视频角点检测技术研究[D];长安大学;2011年
8 杜盼;交通流诱导中运动车辆检测与跟踪方法的研究[D];长安大学;2011年
9 任晓映;基于图像序列分析的车速检测技术研究[D];长安大学;2011年
10 李赢韬;智能视频监控技术及其应用研究[D];武汉科技大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丘复云;动目标检测中的自适应滤波[J];自动化博览;1994年04期
2 李景文,李春升,周荫清;三孔径INSAR动目标检测和成像[J];电子学报;1999年06期
3 王华;;CORDIC算法在雷达舰速补偿中的应用[J];舰船电子对抗;2008年03期
4 许亮;宋万杰;刘峥;;基于ADSP_TS201的雷达信号处理机设计[J];电子科技;2010年07期
5 林幼权,倪晋麟,王德纯,张光义;一种新的适用于机载前向阵雷达的动目标检测方法[J];电子学报;2000年12期
6 龙宁,张凤荔,虞厥邦;基于双采样速率的动目标检测技术研究[J];电子与信息学报;2005年02期
7 肖汉;杨建宇;熊金涛;;LFMCW雷达多目标MTD-速度配对法[J];电波科学学报;2005年06期
8 贺军涛;赵永波;刘霞;;基于FPGA的雷达信号处理技术[J];制导与引信;2006年04期
9 刘敬兴;;地面探测脉冲压缩雷达的动目标检测[J];电子技术应用;2010年01期
10 赵寅;周新志;;雷达信号处理中动目标检测的研究[J];通信技术;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘永信;魏平;侯朝桢;;视频图像中运动目标检测的快速方法[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
2 匡宇;游志胜;;精子运动图象的多目标检测与分割[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
3 刘书君;袁运能;高飞;罗四;毛士艺;;DPCA与子图像相结合的动目标检测新方法[A];全国第十届信号与信息处理、第四届DSP应用技术联合学术会议论文集[C];2006年
4 俞雷;吴彦鸿;贾鑫;;基于真实数据的星载SAR动目标模拟[A];中国航空学会信号与信息处理专业全国第八届学术会议论文集[C];2004年
5 鲁玮;管庆;;移动阴影检测和消除算法研究[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(下册)[C];2009年
6 张伟;向敬成;胡美莉;肖国强;;三毫米相参脉冲雷达信号处理系统的实验研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
7 代大海;刘建成;唐宏斌;王雪松;肖顺平;;地面慢速运动目标的单天线SAR检测与成像[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 康雪艳;江碧涛;张云华;云日升;;幅相误差对星载稀疏阵SPIR性能影响分析[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
9 赵渊;管庆;徐胜;;目标跟踪算法在DM6437上的实现和优化[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
10 夏猛;杨小牛;;一种利用PN码进行星载SAR-GMTI通道校准的新方法[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑明洁;合成孔径雷达动目标检测和成像研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
2 陆立明;星载合成孔径雷达目标检测技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 李彩彩;机载多通道雷达动目标检测与参数估计方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 危嵩;机载合成孔径雷达动目标检测与成像研究[D];华中科技大学;2005年
5 张立峰;动目标检测、成像与参数估计方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
6 袁雪林;UWB冲激雷达动目标检测及跟踪理论与关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
7 沈明威;和差波束空时处理动目标检测技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 肖慧;LFMCW雷达高速/加速目标参数估计及测距范围扩展技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
9 傅志中;红外扫描成像动目标检测跟踪技术与DSP实时实现[D];电子科技大学;2002年
10 江朝抒;机载相控阵雷达地面低速动目标检测技术研究[D];电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尉志文;机载合成孔径雷达地面运动目标检测与成像技术[D];武汉理工大学;2012年
2 高哲;运动目标检测与跟踪算法研究[D];沈阳工业大学;2014年
3 祝健飞;快速鲁棒的运动目标检测方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
4 陈鑫;基于视频的运动目标检测与跟踪方法研究[D];广东工业大学;2014年
5 张涛;基于视频监控的运动目标检测和跟踪技术的研究[D];浙江工商大学;2014年
6 黄治登;智能视频分析技术中运动目标检测方法的研究[D];广东工业大学;2014年
7 钱生;视频监控系统中运动目标检测与跟踪方法的改进及实现[D];中国科学技术大学;2014年
8 袁宝红;基于视频的运动目标检测与跟踪研究[D];安徽大学;2014年
9 刘丹;视频运动目标检测优化方法研究[D];杭州电子科技大学;2014年
10 史志刚;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;2014年
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