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《华南理工大学》 2010年
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精子多目标跟踪算法的设计与实现

于江有  
【摘要】: 多目标跟踪一直都是图像处理、计算机视觉和模式识别领域里研究的热点。在采集的图像序列中完成多目标跟踪涉及到各帧图像中目标的检测提取、重叠目标的分割、目标特征分析、目标预测与数据关联等内容。随着计算机技术的发展,多目标检测与跟踪的应用越来越广泛,已经渗透到工业、医疗保健、航空航天、军事等各个领域,在国民经济中发挥着越来越大的作用。 计算机辅助精液分析(CASA)是多目标跟踪技术在医学领域的典型应用,它提供了精子动力学的量化数据,并且速度快、简单、快捷、实验结果可重复、较人工精子检测方法具有高精度、数据可靠等优点,正是本课题的研究意义所在。 本文首先介绍了计算机辅助精子分析系统及应用现状,分析了国内外的系统的优势和存在问题,然后从两个方面讨论了几种经典的多目标跟踪算法(区域跟踪法、光流法、核跟踪法、轮廓跟踪法、特征匹配法、卡尔曼滤波和粒子滤波等),阐述了上述算法的基本原理,并分析了各自算法的优缺点和应用范围。 精子的视觉特征和运动信息是精子多目标跟踪的重要指标,本文根据精子视觉特征和运动信息,和实际应用中遇到的各种困难,利用矩量保持和Otsu方法对视频序列进行目标分割,用自适应滤波对运动目标进行预测,然后利用改进的模板匹配和特征匹配的算法对目标进行图像配准,得到了精子目标的运动轨迹。本文对算法进行了仿真实验,实验结果降低计算机辅助精子分析系统的平均识别时间,提高了精确度。最后对本课题研究进行了总结,并指出了下一步研究的主要方向。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郑丽煊;精子运动视频的图像分割研究与实现[D];华南理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 司锡才;陈玉坤;李志刚;;数据关联算法的研究[J];哈尔滨工程大学学报;2007年07期
2 李志华;田翔;谢立;陈耀武;;视频监控系统中的多摄像头跟踪优化设计[J];哈尔滨工业大学学报;2008年09期
3 谷红亮;史元春;申瑞民;陈渝;;一种用于智能空间的多目标跟踪室内定位系统[J];计算机学报;2007年09期
4 王义敏;秦永元;;基于区域生长的SAR图像目标检测方法研究[J];计算机应用;2009年01期
5 胡士强,敬忠良;粒子滤波算法综述[J];控制与决策;2005年04期
6 吴德邦,邹利元;相差显微镜与干涉显微镜的比较[J];泸州医学院学报;1999年02期
7 付永会,张风超,张宪民;一种改进的基于颜色直方图的实时目标跟踪算法[J];数据采集与处理;2001年03期
8 肖松山,范世福,李彦芳,曹兴午,曹育爱;计算机辅助精子运动分析系统的研究[J];天津大学学报;2000年06期
9 张卫明;张炎华;钟山;;蒙特卡罗粒子滤波算法应用研究[J];微计算机信息;2007年01期
10 雷琳;李智勇;粟毅;;基于ROI特征匹配融合的图像多目标跟踪算法[J];中国图象图形学报;2008年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺士娟,杨雅妹,王霞,颜威利;脑电磁逆问题中头模型构造方法的研究[J];河北工业大学学报;2001年03期
2 贺士娟,李颖,杨雅妹,颜威利;基于可变形模型算法提取MRI图象脑区域的方法[J];河北工业大学学报;2002年02期
3 李涛;于明;兰娜;;一种自动初始化轮廓的改进蛇模型算法[J];河北工业大学学报;2006年01期
4 史娜;潘晋孝;;一种新的用于图像分割的活动轮廓模型[J];中北大学学报(自然科学版);2012年02期
5 杨丽娟;刘教民;王震洲;赵艳;;基于分块帧差的视频图像运动检测[J];河北科技大学学报;2006年01期
6 张晓宇;胡士强;梁国壮;;粒子滤波算法在评标中的应用[J];河北科技大学学报;2008年04期
7 赵汇强;武春英;张利强;张玉萍;;模拟调频电台的调制系数估计[J];河北科技大学学报;2011年01期
8 李永伟;钟甲;张颖;袁涛;;粒子滤波在复杂工业过程中的应用[J];河北科技大学学报;2011年01期
9 邱道尹;张文静;顾波;刘新宇;;帧差法在运动目标实时跟踪中的应用[J];华北水利水电学院学报;2009年03期
10 邱道尹;谢俊明;王方;;基于视频跟踪的图像滤波算法分析[J];华北水利水电学院学报;2010年04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 黄慧敏;文成林;徐晓滨;;机载ISAR距离跟踪建模及其非线性滤波研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 ;A Hardware-Accelerated Segmentation Algorithm for Moving Object Generation[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 周佳男;;一种拓扑纹理图像的相位场模型分割算法[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 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 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
8 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
9 ;Rao-Blackwellized Particle Filtering for Fault Detection and Diagnosis[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;Particle Filter Tracking in Low Frame Rate Video[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011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 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 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
7 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
8 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;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 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙涛;基于DR骨密度分析系统的研究[D];南京医科大学;2010年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 胡申宁;中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究[D];浙江理工大学;2010年
7 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
8 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
9 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
10 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[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 邱道尹;张文静;顾波;刘新宇;;帧差法在运动目标实时跟踪中的应用[J];华北水利水电学院学报;2009年03期
2 方江江;张翔;;一种基于卡尔曼滤波器的彩色目标跟踪方法[J];杭州电子科技大学学报;2008年03期
3 汪国有,邹玉兰,凌勇;基于显著性的OTSU局部递归分割算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年09期
4 严国萍;戴若愚;潘晴;刘袁缘;;基于LOG算子的自适应图像边缘检测方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年03期
5 周俊,王仁礼,吴云东;基于边缘检测的编组法直线提取[J];测绘学院学报;2004年03期
6 周博文;王耀南;葛继;张辉;;基于机器视觉的医药注射剂智能检测系统研究[J];机器人;2009年01期
7 杨丽娜;袁铸;阎保定;徐林;;CS模型下的IMM算法在目标跟踪中的应用[J];计算机工程与应用;2010年33期
8 李从生;柏军;周广禄;;基于帧差法的夜间城市道路车辆检测[J];制造业自动化;2011年04期
9 魏强强;;数学形态学及其在图像边缘检测中的应用[J];科技信息;2010年09期
10 汤中泽;张春燕;申传家;孟晓;;帧差法和Mean-shift相结合的运动目标自动检测与跟踪[J];科学技术与工程;2010年24期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 罗林;图像分割算法研究[D];武汉科技大学;2007年
2 蔡征;医学序列图像中的多目标跟踪技术与实现[D];华中科技大学;2006年
3 李铫;红外多目标跟踪技术的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2008年
4 葛慧娜;粒子群优化算法在医学显微图像分割中的研究[D];华南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王兆仲;周付根;刘志芳;杨建峰;;一种高精度的图像匹配算法[J];红外与激光工程;2006年06期
2 张春美;龚志辉;孙雷;;改进SIFT特征在图像匹配中的应用[J];计算机工程与应用;2008年02期
3 徐光祐 ,史元春 ,谢伟凯;普适计算[J];计算机学报;2003年09期
4 吴德邦;;干涉显微镜的原理和应用[J];泸州医学院学报;1988年06期
5 田原,谭铁牛,孙洪赞;一种具有良好鲁棒性的实时跟踪方法[J];自动化学报;2002年05期
6 徐建平,徐元诚;精液参数分析的几种方法比较与评价[J];生殖与避孕;1997年05期
7 张鹏,王金城;自适应滤波算法的神经网络实现[J];微计算机信息;2003年07期
8 张羽;朱丹;王玉良;;一种改进的快速SIFT特征匹配算法[J];微计算机信息;2008年33期
9 邵文坤;黄爱民;韦庆;;目标跟踪方法综述[J];影像技术;2006年01期
10 张云峰,王洋;基于视频信号的多目标跟踪方法[J];仪器仪表学报;2005年S1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨伟;柴奇;;基于mean-shift的多目标粒子滤波跟踪算法设计[J];光电技术应用;2009年04期
2 杨伟;柴奇;;基于mean-shift的多目标粒子滤波跟踪算法设计[J];航天电子对抗;2009年05期
3 金忠;一种多目标跟踪算法[J];南京理工大学学报(自然科学版);1985年S1期
4 李晨;韩崇昭;朱洪艳;;一种改进的广义概率数据关联跟踪算法[J];光电工程;2006年07期
5 岳昊;邵春福;赵熠;陈晓明;;基于视频序列的行人多目标跟踪方法研究[J];交通运输系统工程与信息;2007年04期
6 覃天;王建川;;基于运动模型的多目标跟踪算法[J];科技信息;2011年19期
7 董春利;董育宁;王莉;;活动轮廓模型目标跟踪算法综述[J];计算机工程与应用;2008年34期
8 王宝树,李芳社;基于数据融合技术的多目标跟踪算法研究[J];西安电子科技大学学报;1998年03期
9 丁文锐;李红光;李新军;;基于聚类最近数据关联的多目标跟踪算法[J];北京航空航天大学学报;2009年12期
10 叶西宁,顾幸生,常青,潘泉;一种自适应多目标跟踪算法[J];系统工程与电子技术;2005年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马峻;李思敏;;自然背景条件下激光信号跟踪算法研究[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
2 李嘉伟;孙明;;基于分块LAB特征的粒子滤波目标跟踪算法[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 张涛;费树岷;胡刚;;基于多特征信息自适应融合的视频目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 李峥;李宇;田彪;黄勇;黄海宁;;一种水下多目标方位自动跟踪算法的研究与实现[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
5 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
6 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 姚彬;史萍;;视频运动对象的检测与跟踪技术研究[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
8 周斌;王军政;毛佳丽;;基于RBF神经网络的Mean Shift目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 吴川;;基于DSP平台的粒子滤波跟踪算法的实现[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
10 王亚楠;陈杰;甘明刚;;基于差分进化的改进粒子滤波目标跟踪算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 北京中电华大电子设计有限 责任公司 侯劲松 张萍 李志梁 刘伟平;版图验证的应用及发展[N];计算机世界;2005年
2 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
3 本报记者 赵晓涛;漏报与误报: 在风险与收益之间做平衡[N];网络世界;2005年
4 边歆;IPS助用户重掌安全主动权[N];网络世界;2006年
5 启明星辰信息技术有限公司总工 万卿;传统IPS难挡Web攻击[N];中国计算机报;2008年
6 记者 张亮;电脑染色技术让黑白电影变彩色[N];科技日报;2005年
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8 《网络世界》评测实验室 于洋;快手缉凶[N];网络世界;2006年
9 徐超;停售零件,美要饿死伊朗F-14战机[N];新华每日电讯;2007年
10 李世华;第四军医大研制出超宽谱生命探测仪[N];中国企业报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 连峰;基于随机有限集的多目标跟踪方法研究[D];西安交通大学;2009年
2 张鹤冰;概率假设密度滤波算法及其在多目标跟踪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2012年
3 刘美;WSN多目标跟踪节点任务分配及跟踪算法研究[D];华南理工大学;2010年
4 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
5 易伟;基于检测前跟踪技术的多目标跟踪算法研究[D];电子科技大学;2012年
6 韩日升;基于核的变尺度视频目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2009年
7 邱雪娜;基于视觉的运动目标跟踪算法及其在移动机器人中的应用[D];华东理工大学;2011年
8 高庆华;无线传感器网络中目标跟踪算法的研究[D];大连理工大学;2012年
9 王安定;基于阵列信号处理的空间多目标跟踪[D];浙江大学;2010年
10 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 于江有;精子多目标跟踪算法的设计与实现[D];华南理工大学;2010年
2 林岚;基于神经网络的多目标跟踪数据融合研究[D];江西师范大学;2005年
3 侯连勇;基于滤波关联的视频多目标跟踪[D];西安电子科技大学;2011年
4 李宏芳;基于粗糙集多目标跟踪的数据融合算法研究[D];江西师范大学;2005年
5 罗利强;某型雷达多目标跟踪算法的研究[D];西北工业大学;2004年
6 梁敏;基于粒子滤波的多目标跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 赖真琴;直升机载雷达对地多目标跟踪技术[D];电子科技大学;2008年
8 沈健;数据融合多目标跟踪方法研究[D];西北工业大学;2003年
9 蔡征;医学序列图像中的多目标跟踪技术与实现[D];华中科技大学;2006年
10 施志强;机动车测速中的目标检测与跟踪技术的研究与应用[D];南昌大学;2008年
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