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《中国科学技术大学》 2008年
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鲁棒的智能视频监控方法研究

陈功  
【摘要】: 智能视频监控(Intelligent Visual Surveillance,IVS)是计算机视觉领域一个新兴的研究方向,与传统的视频监控系统相比,它不仅能用摄像机代替人眼,还将借助于计算机软件构建一个自动化或半自动化的视频理解和分析系统,以提供及时准确的视频分析结果,并根据需要及时发出报警信息。主要研究内容包括运动物体的检测、运动物体的识别和跟踪、异常现象的检测和报警等。该系统在交通、公安、海关、银行、军事等许多领域都有重要的用途。 智能视频监控系统的研究已引起国际上许多著名科研机构和研究人员的兴趣,如美国的Carnegie Mellon大学,国内的中科院自动化所等,都已经实现了自己的智能视频监控平台。为了提高监控系统的可靠性和智能化程度,必须研究鲁棒的视频监控算法,相关的研究涉及到许多难题。本论文对鲁棒的智能视频监控方法进行了深入细致的研究,研究对象是交通路口、住宅小区的监控视频,给出了一个鲁棒的智能视频监控的解决方案,能够适应复杂天气状况下的目标检测和跟踪,包括白天、夜间、雾天的场景,并在监控中完成对阴影和遮挡的处理。本文解决了该领域内的一些难题,例如,特殊天气条件下(如雾天)的图像复原算法,处在夜间场景中的运动物体检测方法,运动物体的阴影检测,监控过程中对运动目标遮挡的处理等。归纳起来本文主要完成了以下有特色的研究工作: (1)提出基于无偏卡尔曼滤波器(Unscented Kalman Filter,UKF)的背景提取方法,构建整体的运动物体检测框架。该方法通过对背景建模,分别从帧间差分和背景差分两个层次综合分析象素值的动态变化特性,然后借助UKF对两个模型参数进行在线更新,实现实时的运动物体分割。 (2)雾天场景的能见度很低,为了保证视频监控系统的正常工作,本文提出一种新的基于物理模型的雾天图像复原方法,该方法首先对雾天场景的光学成像建模,然后借助于一张晴天和一张雾天的场景参考图像,计算出场景各点的深度比关系,最后利用深度关系复原雾天图像或雾天视频。 (3)针对夜晚环境光线较暗的情况,提出了两种夜间图像增强和运动检测方法。算法能够增强夜间低质量图像的对比度,而且夜间车辆检测的效果也比较令人满意。并将夜间和白天的图像融合,使之包含全面的场景信息,更加适用于人体视觉和机器感知。 (4)运动阴影的存在会导致多目标粘连,影响目标的识别与跟踪,本文从阴影的特性出发,提出了有效的解决方法,包括改进的基于特征的方法以及基于边缘特征和角点信息的方法,应用于各监控场景,能够实现运动阴影的检测和滤除。 (5)针对目标跟踪中存在的遮挡问题,提出了一种基于运动预测框的目标跟踪算法,将它与基于车辆平行四边形轮廓的遮挡分割方法结合,构建了多车辆目标的实时跟踪系统。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP277

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡学友;雾天降质图像的增强复原算法研究[D];安徽大学;2011年
2 嵇晓强;图像快速去雾与清晰度恢复技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 陈雨丝;基于背景差分的光照鲁棒性运动目标检测与跟踪技术研究[D];西南交通大学;2011年
2 狄静舒;铁路机车智能视频监控系统算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 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
4 陈宏彩;智能视频监控中的目标检测与跟踪技术[D];河北工业大学;2011年
5 李志强;基于DSP的智能视频监控系统硬件平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 曹明革;基于智能视频检测技术的交通灯控制[D];山东科技大学;2011年
7 刘英杰;基于视频的运动目标检测与跟踪技术研究[D];北京印刷学院;2011年
8 李柱;多路数据采集系统中隔离技术的研究[D];中北大学;2012年
9 黄洋文;视频序列中运动目标检测和识别技术研究[D];中北大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡以静;李政访;胡跃明;;基于光流的运动分析理论及应用[J];计算机测量与控制;2007年02期
2 E. Corvee,S. Velastin,G. A. Jones;综合多种预测方案实现遮挡情况下的目标跟踪(英文)[J];自动化学报;2003年03期
3 董士崇,王天珍,许刚;视频图像中的运动检测[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2004年04期
4 刘勃,魏铭旭,周荷琴;混合交通环境中的阴影检测算法[J];信号处理;2005年02期
5 方帅,王东署,迟健男,徐心和;视频监控系统中小运动目标分类算法[J];信息与控制;2005年02期
6 李红梅;;角点提取算法探讨[J];沿海企业与科技;2007年08期
7 李子青;;智能视频监控技术——自主创新引领未来[J];中国安防;2007年03期
8 刘勃,周荷琴,魏铭旭;基于颜色和运动信息的夜间车辆检测方法[J];中国图象图形学报;2005年02期
9 代科学;李国辉;涂丹;袁见;;监控视频运动目标检测减背景技术的研究现状和展望[J];中国图象图形学报;2006年07期
10 王素玉;沈兰荪;;智能视觉监控技术研究进展[J];中国图象图形学报;2007年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1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
【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 余腊生;刘勇;;基于网络的智能视频监控系统的设计与实现[J];安防科技;2009年11期
3 李景福;赵进辉;龙志军;刘诗安;;基于离散小波变换的农业图像处理研究[J];安徽农学通报;2007年03期
4 刘立波;基于数学形态学的二值图像骨架抽取算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年01期
5 吕英华;牛守强;;基于MATLAB的金属材料显微图像处理[J];鞍山科技大学学报;2006年03期
6 张学贺;张学东;丁宁;;基于OpenCV的运动目标检测与跟踪[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
7 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
8 邓辉斌;熊邦书;欧巧凤;;基于隔帧差分区域光流法的运动目标检测[J];半导体光电;2009年02期
9 王会峰;刘永奎;汪大宝;;基于小波和Zernike矩的标尺靶亚像素检测算法[J];半导体光电;2010年06期
10 胡跃明;戚其丰;韩佳;袁鹏;吴忻生;;SMD-IC的高速高精度图像识别算法及其实现[J];半导体技术;2005年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 海明;闫卫平;姜楠;李伟;;共聚焦式LIF系统中的自动聚焦和跟踪的实现[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 翟文鹏;吴爱国;杜春燕;;基于烟雾颜色特征和运动特征分析的视频烟雾探测[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 刘吉成;汪熙;王仲;刘爱勇;;基于虚拟环境的摄像机定标中的矩阵研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
4 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
5 李熙莹;唐佳林;罗东华;佘永业;;基于视频图像处理的交通流检测方法综述[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
6 陈海燕;郭克华;王洪南;赵春霞;;基于各向异性分布偏微分方程的路面图像平滑技术[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
7 吴嵘;何培宇;徐自励;段文锋;刘珂含;;一种去背景的车辆检测与跟踪快速算法[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
8 李文光;韩萍;吴仁彪;;一种改进的卡尔曼滤波背景减除方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 宋雪静;吴仁彪;刘家学;;基于GPR的机场跑道灾害识别[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
10 刘松林;陈杰;郝向阳;西勤;;玻壳缺陷检测与几何量测视觉系统的设计与实现[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
4 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
5 张淑平;基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究[D];东华大学;2010年
6 王园宇;粉尘环境中的图像恢复研究[D];太原理工大学;2011年
7 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
8 魏龙生;视觉信息处理中注意机制计算模型研究[D];华中科技大学;2011年
9 王彦春;基于过渡区的图像分割技术研究[D];大连海事大学;2011年
10 刘献如;视频图像序列目标跟踪算法及其应用研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
5 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
6 单冬冬;去除薄雾的图像恢复与增强算法研究[D];长春理工大学;2010年
7 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
8 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
9 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王颖芳;基于特定内容的敏感图像过滤技术的研究[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 邱力为,宋子善,沈为群;直线参数检测的快速哈夫变换[J];北京航空航天大学学报;2003年08期
2 杨永勇;林小竹;;彩色图像增强的几种方法研究比较[J];北京石油化工学院学报;2006年03期
3 葛君伟;谢祥华;方义秋;;雾天图像清晰化方法及应用[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年02期
4 李冠章;罗武胜;李沛;;适应彩色空间的图像对比度增强算法[J];传感技术学报;2009年06期
5 王友仁,储剑波,崔江,刘新峰,徐阳;行驶车辆磁感应检测及智能道路传感系统[J];传感器技术;2004年03期
6 南亦民;;基于STM32标准外设库STM32F103xxx外围器件编程[J];长沙航空职业技术学院学报;2010年04期
7 李冠章;罗武胜;李沛;;一种高效地修正Retinex图像自适应对比度增强算法[J];测试技术学报;2009年05期
8 朱冰莲;程联营;孔杰;;基于分布式算法的高阶FIR滤波器及其FPGA实现[J];电讯技术;2006年02期
9 董慧颖,方帅,王欣威,徐心和;基于物理模型的恶化天气下的图像复原方法及应用[J];东北大学学报;2005年03期
10 王琳,商周,王学伟;数据采集系统的发展与应用[J];电测与仪表;2004年08期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 陈永杰;[N];北京科技报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王东升;视频运动目标检测及其实时处理系统研究[D];电子科技大学;2004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 郝增周;黄、渤海海雾遥感辐射特性及卫星监测研究[D];南京信息工程大学;2007年
4 高阳;成像制导中的图像预处理及目标识别技术研究[D];西北工业大学;2006年
5 卢宗庆;运动图像分析中的光流计算方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
6 张剑;基于内容的智能视频监控关键技术及在公共安防中的应用研究[D];浙江大学;2007年
7 孔晓东;智能视频监控技术研究[D];上海交通大学;2008年
8 王江涛;基于视频的目标检测、跟踪及其行为识别研究[D];南京理工大学;2008年
9 江兴方;遥感图像去云方法的研究及其应用[D];南京理工大学;2007年
10 朱锡芳;光学图像去云雾方法研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙茂金;基于暗通道优先的单幅图像去雾算法研究[D];大连海事大学;2010年
2 刘晓光;基于水下图像增强滤波方法的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 杨安洪;光学遥感影像云雾处理方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 杨惠君;视频图像的增强与去噪技术研究[D];南京理工大学;2011年
5 程本飞;实时航空数字图像色彩还原系统设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
6 王恒进;基于小波的遥感图像薄云去除的研究与实现[D];西北工业大学;2002年
7 徐鲁安;图象质量评价方法的研究与实现[D];浙江大学;2003年
8 祝培;恶劣天气环境下图像的清晰化[D];西安理工大学;2004年
9 王永刚;多通道噪声、振动信号采集与故障诊断应用[D];大连理工大学;2004年
10 蒲竞春;多通道数据采集系统和网络实时监控系统的实现[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3条
1 侯宏录;李宁鸟;;一种基于运动目标识别的智能视频监控系统[J];兵工自动化;2012年03期
2 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
3 侯宏录;李宁鸟;刘迪迪;陈杰;;智能视频监控中运动目标检测的研究[J];计算机技术与发展;2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 陶利;遮挡情况下视频分割研究[D];江南大学;2012年
2 王瑾琦;复杂背景下运动目标检测与跟踪方法研究[D];中北大学;2012年
3 王正言;基于DSP的目标跟踪及多路显示技术研究[D];中北大学;2012年
4 张鑫;智能视频监控中运动目标的检测与跟踪[D];杭州电子科技大学;2012年
5 何川;高压输电线路视频监控技术研究[D];北京交通大学;2012年
6 张咏;移动智能视频监控系统关键技术的研究与系统实现[D];海南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张迁,刘政凯,庞彦伟,李威;基于SUSAN算法的航空影像的自动配准[J];测绘学报;2003年03期
2 王以孝,王春声,程义民;引入光流法的活动轮廓模型[J];电路与系统学报;2003年01期
3 黄波,杨勇,王桥,吴乐南;一种基于时空联合的视频分割算法[J];电子学报;2001年11期
4 姜浩,郁道银,孙正,徐智,黄家祥;光流法在冠状动脉运动分析中的应用[J];光电子·激光;2004年09期
5 李熙莹,倪国强;红外图像的光流计算[J];红外与激光工程;2002年03期
6 艾海舟,吕凤军,刘伟,郭艳芳;面向视觉监视的变化检测与分割[J];计算机工程与应用;2001年05期
7 刘志刚,李德仁,秦前清,史文中;支持向量机在多类分类问题中的推广[J];计算机工程与应用;2004年07期
8 林洪文,涂丹,李国辉;基于统计背景模型的运动目标检测方法[J];计算机工程;2003年16期
9 严学强;叶秀清;刘济林;顾伟康;;基于量化图像直方图的最大熵阈值处理算法[J];模式识别与人工智能;1998年03期
10 陈邦忠,王秀坛,涂建平,彭应宁;红外图象序列的运动目标检测[J];探测与控制学报;2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 盛慧;链编码技术及区域标定自动机在图像处理中的应用[D];华东师范大学;2004年
2 仇芝;三维重建的匹配技术[D];南京理工大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王路;王磊;卓晴;王文渊;;基于二维主成分分析的运动目标检测[J];计算机科学;2008年08期
2 邱道尹;郑万晨;顾波;杜春燕;;基于背景模型的视频运动目标分割研究[J];黑龙江科技信息;2009年16期
3 钟庆;戴礼荣;宋彦;王仁华;;融合两种运动信息的分级运动检测算法[J];模式识别与人工智能;2005年05期
4 王兰勋;李可一;朱迪;;一种自适应的背景模型建立方法[J];河北大学学报(自然科学版);2010年04期
5 陈功;王唐;周荷琴;;基于物理模型的雾天图像复原新方法[J];中国图象图形学报;2008年05期
6 熊昌镇;任建新;李正熙;;一种基于轮廓的车辆遮挡检测与分割方法[J];系统仿真学报;2009年S1期
7 楚瀛;符杨;彭祖华;李玉玲;;无人值守变电站巡视系统目标检测新方法研究[J];华东电力;2011年02期
8 李宏友;汪同庆;刘青;郭春华;蒋建春;;基于局部OGHM的视频运动目标检测算法[J];计算机应用;2009年03期
9 王祖龙;谢红;;视频图像火焰区域分割算法[J];应用科技;2011年07期
10 侯丹红;钟雄;;运动检测常用算法及其在高速公路的运用[J];中国科技信息;2010年03期
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1 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
2 邹晓春;赵歆波;冯燕;;图像序列分析综述[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
3 漆源;庄子明;邓婕;程恩;;网络视频监控的运动检测和报警联动[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
4 宓宁;段晓辉;;一种跟踪和识别运动物体的新算法[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
5 王智灵;陈宗海;周露平;;基于多信息层次的鲁棒背景建模方法[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
6 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
7 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
8 王建林;孙孟奎;杨磊;孙永奇;张士国;王志海;;一种基于减背景模型的运动目标检测算法[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
9 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
10 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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 秦皇岛市留守营镇农业技术推广站 刘静;雾天管理棚菜五注意[N];河北科技报;2007年
2 本报记者 杨天笑;大雾天事故反而减四成[N];苏州日报;2010年
3 雨柏;雾天不宜晨练[N];保健时报;2006年
4 记者 林红梅 张晓松;飞机在雾天是如何起降的?[N];新华每日电讯;2000年
5 宋桂云;雾天易发哪些伤病[N];医药养生保健报;2007年
6 特约记者 张明 通讯员 苗红俊;强化责任保雾天安全畅通[N];人民铁道;2009年
7 陈佳利;浓雾天:加强防护,减少外出[N];南方日报;2007年
8 ;雾天行车注意事项[N];卫生与生活报;2007年
9 江成;雾天可望不封高速公路[N];中国安全生产报;2006年
10 ;道路交通安全总体平稳[N];人民日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 张剑;基于内容的智能视频监控关键技术及在公共安防中的应用研究[D];浙江大学;2007年
3 张一;智能视频监控中的目标识别与异常行为建模与分析[D];上海交通大学;2010年
4 陈成;基于视频的人体三维运动恢复相关技术研究[D];浙江大学;2009年
5 王传旭;视频图像中人体目标的检测方法研究[D];中国海洋大学;2007年
6 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
7 许洁琼;基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法研究[D];中国海洋大学;2012年
8 刘乐元;面向有限资源平台人机交互的人手检测与跟踪[D];华中科技大学;2012年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姬双峰;基于步态的身份识别研究[D];哈尔滨工程大学;2008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 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
4 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
5 张亚峰;安防监控系统集成软件设计[D];南京理工大学;2005年
6 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
7 韩建康;基于运动检测及跟踪的视频浓缩方法研究[D];北京邮电大学;2012年
8 杨文凯;序列图像中运动目标的检测[D];西北工业大学;2004年
9 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
10 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
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