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《浙江大学》 2004年
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智能监控系统算法研究

秦涛  
【摘要】: 在视觉监视领域日益追求自动化的今天,设计一种能完全替代监控人员、自动对监视场景中运动目标(诸如人,汽车)进行实时、持续的主动监视的高智能化监控系统就显得非常迫切。这种高智能化监控系统一般要求具有运动检测、目标跟踪等自主功能。利用现有计算机强大的计算能力以及图像处理与分析、计算机视觉等多学科知识,完全有可能设计出这种无人值守下的高智能化监控系统。遗憾的是,目前国内尚无这种系统面诸于世。阻碍这种高智能化监控系统设计的最大难题是缺乏一个统观全局的算法设计,算法往往达不到前后模块链接紧密、复杂度不高、漏警误警率低等实用标准。本文就是在这样的背景下提出的,通过对现有多种算法的研究与分析,在借鉴前人研究的经验和教训的基础上,对运动检测和目标跟踪模块进行了算法上的精简与改进,使算法复杂度大为降低。整个算法的设计在做到实时性要求的同时尽量兼顾系统的鲁棒性,具有较为广阔的应用前景。 文章首先详细介绍了当前视觉监视理论与技术在国内外的研究现状和发展趋势,论文按功能划分为运动检测和目标跟踪两个模块分别进行深入探讨。 运动检测功能模块是智能化监控系统的首要环节,其算法设计的好坏是系统成败的关键,它也占据了整个系统大部分运算量,主要包括前处理子模块,运动检测子模块,后处理子模块。前处理子模块在分析传统滤波器优缺点的基础上,引入像素加权和像素分类的思想,构造出一个改进型多级中值滤波器,不仅具有良好的滤除性能,还较好的保护了图像的细节。运动检测子模块中对传统的算法进行了性能评析,指出各种传统算法的优缺点,重点提出了动态背景减除改进算法,将时域差分法和动态背景法的优点综合起来,构造一种动态更新的背景模型,达到了较好的效果。后处理子模块采用形态学滤波来去噪、补空洞,文章对传统的形态学后处理方案进行了改进。 目标跟踪功能模块是智能化监控系统的重要环节,其中的活动摄像机 浙江大学硕士学位论文 对运动目标的跟踪尤其具有实用价值。文章首先详细分析了固定背景下的 传统匹配跟踪算法。接着重点提出了一种运动目标的运动平滑性和尺寸连 续性等特征,在二值图像层面上对运动目标区域的外接矩形进行跟踪的计 算简单的算法。该算法充分考虑了互遮挡、目标短暂消失和永久移入、移 出问题,可用于多目标的跟踪,具有较强的鲁棒性。最后简要的分析了活 动摄像机下的目标跟踪问题。 文章的最后给出了实验的部分演示序列并对其加以了说明,分析了本 论文中算法上的不足,并指出尚待改进的方向。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP277

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 齐美彬;魏星;蒋建国;;基于三角核估计模型的运动目标检测方法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谭尘青;多源地震混合采集波场高保真分离方法研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 冷先进;基于运动检测的视频交通系统[D];南京邮电大学;2012年
2 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
3 闫飞;基于SOPC的运动目标检测系统设计[D];哈尔滨理工大学;2008年
4 曾明爽;油田数据采集管理系统设计[D];电子科技大学;2009年
5 孙玲玲;基于视频图像检测的超速抓拍系统的研究与设计[D];哈尔滨理工大学;2009年
6 郑晓峰;智能化多测点视觉监测系统的研究[D];天津科技大学;2009年
7 姜永奎;基于视频图像的指示灯检测辅助值班系统[D];天津大学;2009年
8 邹震;智能交通系统中违章车辆快速检测方法研究[D];上海交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 范勇,游志胜,张建州,郑文琛,冯子亮;一种快速运动目标检测与跟踪算法[J];光电工程;2000年06期
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8 张桂林,陈益新,曹伟,李强;基于跑长码的连通区域标记算法[J];华中理工大学学报(社会科学版);1994年05期
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10 刘小明,庄越挺,潘云鹤;基于模型的人体运动跟踪[J];计算机研究与发展;1999年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 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
3 张石;赵百超;王飞;李万;;具有远程监控功能的视频服务器设计[J];安防科技;2009年10期
4 张瑞玉;孙红星;熊成基;;基于行走轨迹的智能监控算法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
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10 尚斐;杜慧茜;;基于压缩采样的图像序列光流场计算[J];兵工学报;2010年08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 朱一玮;;基于色差分析的图像边缘跟踪改进算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 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
5 郭锐;;运动检测报警在监控系统中的设计与实现[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
6 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 吴晋斌;叶龙;王京玲;;基于运动模型的人体运动跟踪[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
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10 张楠;潘振宽;魏伟波;李媛媛;徐凯;;小位移变分光流计算的分裂方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 陈晨;基于细胞自动机方法的城市交通流模拟及优化[D];华中科技大学;2010年
3 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
4 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
5 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
6 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
7 王选贺;跨摄像机多人体目标的跟踪研究[D];浙江大学;2011年
8 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
9 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
10 李娟;城市交通系统中行人交通视频检测的理论与方法[D];北京交通大学;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 徐艳;基于DSP的图像跟踪系统及跟踪算法的研究[D];长春理工大学;2010年
5 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
6 孔文杰;基于图像处理和DSP的交通灯实时智能控制系统研究[D];郑州大学;2010年
7 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
8 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
9 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
10 包玉刚;视频图像中的运动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡不归;煤矿远程视频监控系统方案[J];安防科技;2003年06期
2 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
3 路鹏,刘财,刘万崧,邢立新,刘洋,王典;中值滤波技术在遥感图像处理中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年S1期
4 张培宏,陈武新;油田生产实时监控系统设计方案探讨[J];测绘通报;2004年05期
5 赵业卫;稠油、超稠油高温长效监测技术[J];测井技术;2002年05期
6 徐明才,高景华,荣立新,刘建勋;从金属矿地震方法的试验效果探讨其应用前景[J];中国地质;2004年01期
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8 王帅;員卫国;;基于DaVinci技术的视频监控系统设计[J];电脑知识与技术;2011年08期
9 宋国军,张侃谕,林学龙;嵌入式系统中U-Boot基本特点及其移植方法[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年10期
10 李兰英;李霄燕;;基于NiosII的SOPC多处理器系统设计方法[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈翠琴;;基于SOPC的数据采集系统设计[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 潘翔;运动目标检测[D];浙江大学;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
3 王长军;基于视频的目标检测与跟踪技术研究[D];浙江大学;2006年
4 王典;地震勘探几种数字新技术及其应用[D];吉林大学;2006年
5 苏菡;基于步态分析的身份识别研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 秦莉娟;基于内容的自动视频监控研究[D];浙江大学;2006年
7 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
8 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
9 李卫华;数字图像预处理与融合方法研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 方璐;数字视频监控系统的研究与实现[D];重庆大学;2002年
2 马维迪;智能场景监控系统的算法研究[D];浙江大学;2003年
3 耿超;人体运动的检测与跟踪[D];北京工业大学;2003年
4 张雄希;远程电量监控系统的研究与开发[D];武汉理工大学;2004年
5 王树亮;智能小区监控系统设计[D];成都理工大学;2004年
6 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
7 陈尧红;基于网络的视频监控系统[D];浙江大学;2006年
8 常好丽;运动行人检测与跟踪方法研究[D];西北工业大学;2006年
9 张磊;基于现场总线的工业监控系统[D];河海大学;2006年
10 于虹;基于视频图像的人体运动识别与跟踪研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 夏桂华;杨楠;蔡成涛;徐从营;;改进的核密度估计目标检测方法[J];计算机工程与设计;2014年06期
2 吴文忠;朱梅丽;;基于LonWorks的节能信息采集管理系统设计[J];微计算机信息;2011年02期
3 赵永伟;张二虎;;基于积极性区域的红外步态识别方法研究[J];西安理工大学学报;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 齐美彬;多摄像机协作分布式智能视觉监控中若干问题研究[D];合肥工业大学;2007年
2 宣曼;H.264/AVC视频完整性认证关键技术研究[D];合肥工业大学;2011年
3 张生强;孔隙介质储层参数反演与流体识别方法研究[D];吉林大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 黄倩;基于SOPC技术的色选方法研究[D];天津理工大学;2010年
3 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
4 李晗;便携式智能监控系统的研究[D];长春理工大学;2011年
5 黄建强;基于OpenCV的步态识别系统[D];安徽大学;2011年
6 田洪宁;基于运动目标检测跟踪的智能监控系统设计实现[D];北京工业大学;2011年
7 梁小骜;双目立体视觉电视制导定位系统关键技术研究[D];沈阳航空航天大学;2011年
8 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
9 刘伟;复杂场景目标检测技术研究及DSP系统实现[D];西北工业大学;2007年
10 王晨;智能视频监控系统设计[D];南京理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江敏,吴国威,吴佑寿;一种复杂环境下目标图象的自动分割方法[J];电子学报;1992年01期
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4 刘小明,庄越挺,潘云鹤;基于模型的人体运动跟踪[J];计算机研究与发展;1999年10期
5 尹宝才,高文,晏洁,宋益波;基于模型的头部运动估计和面部图像合成[J];计算机研究与发展;1999年01期
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7 艾海舟,张朋飞,何克忠,江潍,张军宇;室外移动机器人的视觉临场感系统[J];机器人;2000年01期
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10 刘明宝,姚鸿勋,高文;彩色图像的实时人脸跟踪方法[J];计算机学报;1998年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 潘锦辉,廖庆敏,林行刚;视频序列中运动目标的自动提取[J];清华大学学报(自然科学版);2001年Z1期
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8 曾祥堃,葛元,王林泉;基于自适应阈值的动态手势分割和识别[J];电脑开发与应用;2005年11期
9 祝利勇;张永瑞;;视频运动检测系统的FPGA实现[J];电子科技;2007年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 唐晓丹;苗振江;;视频监控系统中人的运动检测方法研究[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
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5 武林;彭复员;赵坤;;基于图像特征点匹配的车辆运动检测[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 林佳乙;于哲舟;张健;马安娜;楚叶峰;;基于背景差分法和帧间差分法的视频运动检测[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
7 熊继平;;基于JMF的运动检测分布式系统的研究及实现[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
8 李莹;顾宏斌;;运动目标检测方法的比较[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
9 李建华;付月生;高庆华;;基于改进Camshift算法的人脸跟踪方法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
10 唐向宏;刘洋;张宁;张巧焕;;基于二次抽样插值的BP网络视频压缩[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 常丽君;IBM完成赛道存储器磁畴壁运动检测[N];科技日报;2010年
2 金鹏;i——sport36欲当运动高清排头兵[N];消费日报;2007年
3 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
4 ;微型机电系统[N];计算机世界;2006年
5 宋学春;海信“信芯”二代亮相拉斯维加斯[N];人民日报;2007年
6 乐言;康佳“双稳双120Hz”备战黄金周[N];电子资讯时报;2007年
7 田豆;科技康佳精品闪耀高交会[N];证券日报;2007年
8 记者 张广传;海信“信芯”主导全球芯片跳水[N];中国企业报;2008年
9 邹肇辉;摄像头防盗给你第三只眼[N];中国计算机报;2004年
10 本报记者 ;“信芯”二代进入流片阶段[N];青岛日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武颖丽;粗糙目标激光散斑统计特性及其微运动检测[D];西安电子科技大学;2013年
2 冷长林;基于激光多普勒技术的微机电系统运动检测[D];天津大学;2007年
3 吕常魁;面向药业质量控制的目标跟踪与缺陷检测技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 于哲舟;视频流图像内容检索与运动目标检测研究[D];吉林大学;2007年
5 刘洋;运动视觉中目标的精确提取与跟踪技术[D];西安电子科技大学;2007年
6 陈功;鲁棒的智能视频监控方法研究[D];中国科学技术大学;2008年
7 王蒙军;唇读发声器中视觉信息的检测与处理[D];天津大学;2007年
8 杨文明;时空联合的视频对象分割[D];浙江大学;2006年
9 郑晓东;基于样条模板滤波和双函数法的车牌自动识别[D];华中科技大学;2007年
10 李宏友;基于视频的目标检测与跟踪方法研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 吴之惠;基于运动检测的智能家居视频监控系统[D];华中科技大学;2007年
3 郭曦;基于视觉的运动检测与手部动作识别[D];上海交通大学;2010年
4 张亚峰;安防监控系统集成软件设计[D];南京理工大学;2005年
5 洪广宁;室内环境下的多运动人体跟踪方法研究[D];中北大学;2006年
6 杨文凯;序列图像中运动目标的检测[D];西北工业大学;2004年
7 朱丽娟;基于运动检测的夜视图像时域滤波技术研究[D];南京理工大学;2004年
8 吴晓岚;基于多帧差高阶统计特征的视频对象提取与DSP实现技术[D];吉林大学;2006年
9 金婷婷(Khin Thuzar Myint);应用主动轮廓模型的视频船舶监控系统运动目标跟踪[D];上海海事大学;2007年
10 艾洪福;基于VFW技术智能式监控系统研究[D];东北师范大学;2008年
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