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《中国地质大学》 2007年
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目标检测与跟踪方法研究

许俊波  
【摘要】: 在很多计算机视觉应用中,一个基础而关键的任务是从视频序列中确定运动目标,其中对于固定摄像机下运动目标的检测图像序列中运动目标的检测与跟踪在现代社会中的应用越来越广泛,并且给人们的生活带来了巨大的变化,主要应用在如保安中的智能门禁系统与身份识别、智能交通方面的车辆牌照识别与车流量分析、医学检测方面的细胞运动规律分析、军事作战方面的敌方目标的跟踪、体育训练方面的科学训练数据的分析等领域。 本文讨论和研究了目标检测与跟踪的关键技术和算法,在运动目标的检测方面,本文研究和分析了大量的算法,对于目标物为“人”的特殊情况,先对原始图像进行光线补偿和滤波,再根据虽然不同的人呈现出不同的肤色,但其主要体现在亮度上,而色度变化不是很大,因此,在去除亮度信息后,肤色在色度空间上具有良好的类聚特性,本文利用肤色模型检测方法,可以快速的检测出目标:对于目标物为其他的情况,研究和分析了常用的背景减法、相邻帧差法、光流场法、背景估计法等方法:根据实验中获得的图像质量比较差的情况,对于视频序列图像信号中运动目标的检测,最有用的信息是相邻两帧之间图像信号的变化信息,如果每帧之间无任何变化,则表明序列图像中没有物体的运动,因为帧间图像信号的变化包含了丰富的目标运动信息,所以采用利用相邻帧差法获取包含运动目标的初略区域,然后利用积分投影法确定目标的初略位置,并对积分投影法做了一些改进并成功的应用到实际中;提出了一种利用矩形框搜索法初步确定目标中心的方法。在目标的提取与跟踪方面,研究了Snake算法提取目标物轮廓的方法、模板匹配法提取目标以及基于Kalman滤波的运动目标估计法,针对传统的帧差法、背景减法中对于目标物为多个的情况不是很理想的问题,提出了一种当目标物为两个的情况的目标物形心确定的简单方法,实验证明,该方法对于一定条件下的多目标的检测有一定的效果。根据Snake模型在运算时必须要为其具体指定一个初始轮廓,使其在内力和外力的作用下向着目标轮廓逼近,所以提出了把积分投影法和连通性检测法与Snake算法结合起来的方法,即由积分投影法和连通性检测法确定目标的初略中心作为Snake算法初始轮廓的中心。最后利用Snake法和模板法实现了对运动目标的提取与跟踪。本文针对各种方案和算法进行了仿真实验与编程,对最后采用的算法进行了多次实验与修改,达到了预期的效果。 图像研究具有非常广阔的应用前景,本文的研究是图像分析和智能化应用中的一个有益的探索。
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘丁;杨延西;赵豆;;改进PIC的背景重构算法与运动目标检测新方法[J];仪器仪表学报;2010年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 程娟;复杂背景下运动目标识别算法研究[D];武汉理工大学;2008年
2 冯蓓蓓;运动目标检测系统的设计与实现[D];大连理工大学;2009年
3 王汉斌;基于视频的目标检测与跟踪技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 胡江龙;生物式水质监测中目标跟踪和预警分析的研究[D];杭州电子科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王延江,袁保宗,唐晓芳;一种快速彩色图像中复杂背景下人脸检测方法[J];电子学报;2002年10期
2 郭礼华,李建华,杨树堂;基于运动补偿的Snake视频对象跟踪算法[J];红外与激光工程;2005年01期
3 陈玥,蔡自兴;基于DirectShow技术的移动机器人视频采集系统[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
4 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
5 姚小虹,赵亦工;基于Snake模型的快速目标检测算法的研究与仿真[J];计算机仿真;2004年11期
6 张嫣,姚耀文,唐华松;运动图像序列中多目标跟踪的研究与实现[J];计算机应用研究;2002年01期
7 王洪元,周则明,王平安,夏德深;一种改进Snake模型的边缘检测算法[J];南京理工大学学报(自然科学版);2003年04期
8 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
9 朱莉,朱音,黄贤武;基于主动轮廓模型提取运动目标的图像分割技术[J];微电子学与计算机;2004年01期
10 郭礼华,袁晓彤,李建华;基于直方图的Snake视频对象跟踪算法[J];中国图象图形学报;2005年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 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
2 季剑岚;视频中人脸检测及跟踪技术的研究[D];南京理工大学;2005年
3 赵磊;智能交通系统中的汽车流量检测研究[D];四川大学;2005年
4 许波;基于DSP的实时成像跟踪系统的研究与实现[D];江苏大学;2005年
5 杨耿;运动目标的图像识别与跟踪研究[D];江苏大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邢青青;罗新斌;;基于小波去噪和机器视觉的边缘检测[J];四川有色金属;2009年01期
2 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
3 刘娜;郭连军;赵楠楠;;基于形态重构的分水岭岩石图像分割方法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
4 陈向伟,王龙山,刘庆民,崔治;基于CCD图像的圆度误差测量的研究[J];半导体光电;2004年04期
5 陈向伟,王龙山,刘庆民;图像测量技术在微型齿轮测量中的应用[J];半导体光电;2004年06期
6 刘晨;费业泰;卢荣胜;张勇斌;陈晓怀;;主动三维视觉传感技术的研究[J];半导体光电;2006年05期
7 石炜;郗安民;;LED芯片测试中基于形状的检测准则[J];半导体光电;2008年05期
8 姚屏;薛家祥;戴光智;;图像的超分辨率处理方法研究现状[J];半导体光电;2009年04期
9 高红霞;王姗;李政访;;表面贴装元件识别中的快速阈值分割算法[J];半导体技术;2006年09期
10 张和颖;吴玉香;胡跃明;;基于遗传神经网络的芯片图像分割[J];半导体技术;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 邵陆寿;葛婧;丁克坚;;基于图像处理技术的水稻稻瘟病及水稻纹枯病的危害程度检测[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
3 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 刘磊;王永骥;;基于单目视觉的机器人动态目标识别与跟踪[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 周艳;唐权华;金炜东;;基于自适应噪声检测的彩色图像插值滤波算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 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
7 陈文颉;刘劲;甘名刚;;基于NMI特征匹配及位置预测的目标自动跟踪及其DSP实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 孙明竹;赵新;程小燕;孙程;卢桂章;;面向复杂作业的微操作机器人关键技术研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 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
10 张炜;蒋大林;郎芬玲;曹广鑫;王秀芬;;图像处理技术应用于选矿领域的综述[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 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009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 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
4 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
6 贾奋励;电子地图多尺度表达的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
7 康锋;基于视觉特征的早期农林火灾检测方法的基础研究[D];浙江大学;2010年
8 刘怀广;浮法玻璃缺陷在线识别算法的研究及系统实现[D];华中科技大学;2011年
9 陈运必;高性能运动估计的架构设计与优化的研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 唐懿文;计算机视频泄漏信号监测平台研究[D];华东师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
2 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
3 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘军;数字电视存在问题的研究[D];哈尔滨师范大学;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 陈洪生;基于IBIS5的APT系统视频跟踪器技术研究[D];长春理工大学;2010年
7 王超;嵌入式智能交通信号控制系统研究[D];长春理工大学;2010年
8 刘国栋;基于ARM与DSP的机器视觉硬件平台设计与研究[D];郑州大学;2010年
9 李华北;基于数字图像技术在土木结构物损伤裂缝检查应用的研究[D];郑州大学;2010年
10 韩亚丽;图像精密测量算法研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢宇;祝豪;吴钦章;;一种基于背景配准的光流场算法[J];半导体光电;2008年01期
2 李杰;熊琨;杨东晓;;基于边缘光流法向分量的运动区域划分[J];北京理工大学学报;2011年04期
3 刘钢,刘明,匡海鹏,修吉宏,翟林培;多目标跟踪方法综述[J];电光与控制;2004年03期
4 邝航宇,张军,韦岗;一种基于检测元音的孤立词端点检测算法[J];电声技术;2005年03期
5 路红;费树岷;郑建勇;;一种自适应运动目标检测方法[J];电子测量与仪器学报;2008年04期
6 魏志强;纪筱鹏;冯业伟;;基于自适应背景图像更新的运动目标检测方法[J];电子学报;2005年12期
7 周妍;胡波;张建秋;;基于粒子滤波器和风险决策跟踪遮挡目标的方法[J];电子学报;2007年02期
8 杨勇,王桥,吴乐南;基于标号场的光流法二维运动估计[J];电子与信息学报;2001年12期
9 刘明刚,侯朝焕;运动目标的自动分割与跟踪[J];电子与信息学报;2002年08期
10 杨莉,李玉山,刘洋,张大朴;复杂背景下多运动目标轮廓检测[J];电子与信息学报;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
2 漆随平;基于计算机视觉的检测方法与应用研究[D];浙江大学;2005年
3 刘循;智能交通中运动汽车检测及识别技术研究[D];四川大学;2005年
4 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
5 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
6 吴思;视频运动信息分析技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2005年
7 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
8 李安平;复杂环境下的视频目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王丽娜;基于动态图像理解的水质生物监测系统研究与应用[D];杭州电子科技大学;2011年
2 耿彩英;用于水质监测的活体鱼视频图像理解[D];杭州电子科技大学;2009年
3 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
4 沈海浪;视频序列中运动目标的检测与跟踪[D];解放军信息工程大学;2004年
5 潘秦华;车辆目标检测与交通流量检测系统的研究[D];西安电子科技大学;2005年
6 崔宇巍;运动目标检测与跟踪中有关问题的研究[D];西北大学;2005年
7 李瑛;复杂背景下动目标图像跟踪方法的研究[D];中北大学;2006年
8 万琴;实时视频中多运动目标检测与跟踪研究[D];湖南大学;2006年
9 衣秀清;静态场景下运动目标检测与跟踪算法研究[D];山东大学;2006年
10 辛瑞红;运动目标的检测与跟踪研究[D];北京交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 裘加妤;;基于视频信息的运动目标分析研究综述[J];计算机光盘软件与应用;2012年24期
2 万顷浪;张殿福;;基于卡尔曼粒子滤波的目标跟踪算法[J];电子科技;2013年08期
3 冷斌;曹建;贺庆;曾德文;郑为民;;基于角点运动约束的感兴趣区域提取算法[J];计算机应用与软件;2013年04期
4 赵钦君;赵东标;陆永华;;一种基于时空信息的多目标检测新算法[J];仪器仪表学报;2011年04期
5 刘晓东;丁勇;严晓浪;;一种基于运动分类的自适应去隔行算法[J];仪器仪表学报;2011年10期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 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
2 袁国武;智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究[D];云南大学;2012年
3 王世东;视频中火焰和烟气探测方法的研究[D];中国科学技术大学;2013年
4 杨华;基于图像处理技术的交通枢纽综合体人员荷载监测研究[D];中国科学技术大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史博;基于鱼眼镜头的室外目标跟踪定位和示教再现导航[D];天津理工大学;2010年
2 阙燕文;基于组件的一体化视频测速系统的设计与实现[D];南昌大学;2010年
3 王琪;关于运动目标特征提取以及车辆颜色识别算法的研究[D];电子科技大学;2011年
4 姜平阁;基于全景视觉的目标识别及图像初态复原[D];天津理工大学;2011年
5 王磊;基于互联网的移动机器人远程控制及全景视觉自主导航系统[D];天津理工大学;2011年
6 陈波;视频序列中车外抛物检测算法研究[D];西南交通大学;2011年
7 汤中泽;运动目标自动检测、提取与跟踪[D];安徽大学;2011年
8 陈静;基于图像处理的消防水炮自动定位研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 张强;运动目标识别视频监控系统设计与实现[D];华中科技大学;2011年
10 潘涛;基于DM642的红外运动目标检测与跟踪技术实现[D];南京理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程相权,郭治,余海,戚国庆;一种快速目标的图像跟踪综合算法[J];兵工学报;2001年04期
2 刘立宏,胡可刚,刘立欣;目标检测中的快速中值滤波法[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年03期
3 黄华灿;摄像云台的步进控制与操作按钮化[J];电视技术;2003年06期
4 严峻,刘鲁源,刘咏梅;Windows9x环境下用VC++实现串行通信的三种方法[J];低压电器;2001年06期
5 吴赟 ,张蕴玉 ,胡修林;PCI总线接口设计及其专用芯片应用[J];电子工程师;2002年02期
6 彭树生;用PC机控制步进电机的两种方法[J];电子技术;1995年12期
7 蒋建国,李福翠;TMS320C62X DSP的混合编程研究[J];电子技术应用;2003年11期
8 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
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10 曲仕茹,史忠科;基于飞行器图像的目标跟踪方法研究[J];飞行力学;2001年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 颜丰;方晓彤;;复杂环境下的头部检测方法研究[J];福建电脑;2006年01期
2 江冬梅;吴晓娟;;基于肤色和特征相似度映射手势识别算法[J];电子测量技术;2004年02期
3 胡晶,丁洁;基于肤色分割的复杂背景图像的人脸检测[J];电脑知识与技术;2005年06期
4 马淑燕,孔德慧,尹宝才,郭金铜;基于肤色模型和椭圆环模板的人脸跟踪及姿态估计[J];计算机工程与应用;2004年17期
5 徐战武;朱淼良;;肤色检测最优空间[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年09期
6 丁友东;杜晓凤;李晓强;;基于聚类肤色模型的人脸检测[J];上海大学学报(自然科学版);2007年05期
7 武秀;;基于最小最大概率机的彩色人脸检测[J];西南民族大学学报(自然科学版);2008年04期
8 贺麒文;陈爱斌;;基于PCA和肤色提取的人脸检测[J];信息技术;2009年05期
9 姚建;赵勋杰;;结合肤色模型和Adaboost算法的人脸检测[J];苏州大学学报(自然科学版);2009年03期
10 肖红;南威治;;基于肤色模型与人脸结构特征的人脸检测[J];科学技术与工程;2010年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱宗磊;殷福亮;;基于双目视觉的目标检测与跟踪系统[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
2 刘鹏;江朝晖;熊进;冯焕清;;驾驶疲劳研究中的人眼状态检测[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
3 胡伏原;张艳宁;张广鹏;;肤色检测研究[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
4 刘丽丽;吕凝;郭锋;;基于肤色和模板匹配的新闻图像人脸检测[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
5 孙亚新;战荫伟;;基于肤色模型与人脸特征的多姿态人脸检测[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
6 徐晓刚;于金辉;马利庄;;复杂物体轮廓提取[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
7 马淑燕;孔德慧;尹宝才;王珂;;基于肤色模型和AAM算法的唇部特征跟踪[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
8 黄紫藤;吴玲达;;监控视频中简单人物行为识别研究[A];第18届全国多媒体学术会议(NCMT2009)、第5届全国人机交互学术会议(CHCI2009)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2009)论文集[C];2009年
9 尹显东;李在铭;姚军;唐丹;邓君;;基于彩色和局部特征信息的人脸检测[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
10 朱伟涛;刘士荣;邱雪娜;;基于颜色和粒子滤波的视频目标检测与跟踪[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 陈曦 Robinson;绿色过滤技术的是与非[N];电脑报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高韬;智能交通监控中运动目标检测与跟踪算法研究[D];天津大学;2010年
2 邹腾跃;复杂环境目标检测与跟踪关键技术研究及应用[D];华中科技大学;2013年
3 厉丹;视频目标检测与跟踪算法及其在煤矿中应用的研究[D];中国矿业大学;2011年
4 崔雨勇;智能交通监控中运动目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2012年
5 张惊雷;复杂天气条件下交通监控系统目标检测与跟踪技术研究[D];天津大学;2009年
6 郭伟;复杂背景下红外目标检测与跟踪[D];西安电子科技大学;2008年
7 刘少华;非重叠监控摄像机网络中运动目标检测与跟踪[D];国防科学技术大学;2009年
8 曾文静;基于光视觉的无人艇水面目标检测与跟踪研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
9 梁华;多摄像机视频监控中运动目标检测与跟踪[D];国防科学技术大学;2009年
10 焦波;面向智能视频监控的运动目标检测与跟踪方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许俊波;目标检测与跟踪方法研究[D];中国地质大学;2007年
2 张传文;视频序列的运动目标检测与跟踪研究[D];安徽工业大学;2011年
3 金克琼;视频监控系统中运动目标检测与跟踪的研究[D];武汉理工大学;2010年
4 刘先刚;视频监控系统中的目标检测与跟踪关键技术研究与系统研制[D];重庆大学;2010年
5 胡明合;基于双目视觉的运动目标检测与跟踪[D];河南科技大学;2011年
6 曾宏亮;视频图像中运动目标检测与跟踪技术的研究[D];北京邮电大学;2010年
7 黄神治;移动背景下运动目标检测与跟踪技术研究[D];浙江大学;2011年
8 余晓蓉;运动目标检测与跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 陈吉庐;基于OpenCV的红外运动目标检测与跟踪算法研究及实现[D];南京理工大学;2010年
10 孙磊;基于背景差分与Mean Shift的运动目标检测与跟踪[D];燕山大学;2010年
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