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点时空约束图像目标跟踪理论与实时实现技术研究

魏波  
【摘要】: 点时空约束图像目标跟踪理论和实时实现技术研究探讨了随机多维信号 在‘欠定’约束条件下,‘子信号’特征检测与提取的理论与技术。针对数字 随机图像序列,研究了点时空约束条件下图像目标的检测识别与跟踪技术, 并进一步研究了基于DSP的实时实现,完成了相应工程项目的研制任务。 本论文首先指出本系统的特点就是系统获得的目标信号信息仅仅是在某 一时刻(时间约束)、目标上某一点(点约束)的位置信息(空间约束),本 文称之为欠条件的、点时空约束图像目标跟踪系统。根据目标的点时空约束 条件,建立了目标的导出前提条件,对目标图像信号做了进一步的约束,然 后建立了相应的多维随机信号检测处理模型和点时空约束图像目标跟踪系统 的跟踪方程,并通过探讨如何求解该系统跟踪方程,建立了系统实现的理论 模型并提出了相应的各项关键技术,特别是通过将系统分为搜索捕获、正常 跟踪、记忆预测等工作状态,并利用目标识别特征的短时平稳性实现了对目 标长时间的稳定跟踪。 基于图像运动场间断点检测的运动图像目标分割提取技术:在复杂场景 中,有效的检测域就是目标的运动特征域。我们提出了基于Markov随机场的 运动边缘的检测技术,以分割提取运动目标。运动场的间断点一般是由于目 标运动造成的,通过建立一个假设的、可用Markov随机场描述的运动场间断 点分布的先验模型,来检测运动场间断点,并进而提取出运动目标。 基于序列图像补偿差分的运动图像目标分割检测技术:该算法首先在时 间域对摄像机运动造成的全局运动进行补偿,并提出了相应的快速算法,对 序列图像进行补偿后,再进行差分运算,然后在2D平面空间域对图像进行边 缘提取,利用边缘图像和差分图像进行hausdorff距离匹配,以提取出准确 的目标位置信息,克服目标运动造成的背景的显现和遮拦对目标准确检测的 影响。这一解决方案充分利用了序列图像在时间域和空间域的相关信息,能 较为准确地提取出目标区域,这一技术还可用于第三代图像编解码中的视频 对象平面(VOP)的生成。 基于目标特征图像匹配的图像目标识别跟踪技术:提取目标的特征图像 区域,并以此特征图像为匹配模板的图像目标匹配识别技术。为保证匹配的 抗干扰特性,提出了去均值的匹配新准则;分析了图像参数对匹配的影响, 给出了搜索目标特征图像的标准;最后给出了实际系统中目标初始匹配特征 图像的建立和跟踪中错误匹配检测的具体算法。该技术成功地避开了在复杂 电子科技大学博士论文:摘 要 场景中目标分割付固积很困难这一难题,在实际应用中得到了成功的应用。 针对实际系龌求,进行了硬件设计。讨论了系统硬件的功g骡蛐分 和具体的硬件模块的设计,特别分析了点时空约束图像目梆固淙系统独特的 序列图像的滑动窗瓣鹏施以及实删术。此硬件平台保证了智能、可 编程、多功能点时空约束图像目标召团淙系统的实时实现。 根据系统的软件设计,提出了软件图像目标RSJGgg的概念及实现的关键 技术厂一系统软件的积木式开腑构架,并给出了一个具体实现的开放性的 程序框架,并进行了关键程序部件的设计。 论文最后研究了如何利用文中提出的理论与技术完成相应工程项目的设 计。实际系腻相关研蛾和部队基地进行的交付试验取得了良好的结果。 实际应用表明论文新提出的理论、技术及具体的实现设计是成功的。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TP391.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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3 伏思华,张小虎;基于序列图像的运动目标实时检测方法[J];光学技术;2004年02期
4 盛旭锋;朱方文;李校祖;庄俊;;基于三帧时间差分法的独居老人运动检测[J];计算机工程与应用;2010年13期
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2 陈颖;序列图像中微弱点状运动目标检测及跟踪技术研究[D];电子科技大学;2003年
3 刘思远;基于高维视觉特征模型的目标图像检测与图像分割技术研究[D];电子科技大学;2006年
4 罗诗途;装甲战车图像跟踪系统的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 曾鹏鑫;动态场景下多运动目标检测及跟踪方法研究[D];东北大学;2005年
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7 张小虎;靶场图像运动目标检测与跟踪定位技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 李仁杰;基于内容的视频应用中运动对象分割与运动估计技术的研究[D];上海交通大学;2008年
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6 李仁军;基于计算机视觉的可控机构运动轨迹检测[D];西安理工大学;2006年
7 唐娴;空间光通信中光学运动目标的数字检测系统方案设计及实现[D];电子科技大学;2006年
8 王丰;基于肤色和非负矩阵分解算法的人脸检测技术研究[D];华侨大学;2006年
9 丁昌华;基于视频技术的车辆跟踪方法研究[D];东南大学;2006年
10 袁静;动目标的提取分析与研究[D];西安电子科技大学;2007年
【参考文献】
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【共引文献】
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3 韩书霞;戚大伟;于雷;;基于分形特征参数的原木缺陷CT图像处理[J];东北林业大学学报;2011年06期
4 张博;吴芝路;张欣宇;陈广平;林茂六;;基于矢量叠加和自适应中止的快速运动估计[J];电视技术;2006年04期
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8 龙沂;弱小目标检测预处理算法研究[J];光电对抗与无源干扰;2003年02期
9 杨绍清;赵晓哲;林洪文;;基于相对微分计盒法的人造目标分形检测[J];光学技术;2006年S1期
10 潘聪;王向军;;自然背景中人造信息的检测算法综述[J];光学技术;2008年06期
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1 王鑫;于洪亮;段树林;宋玉超;;基于遗传算法选择优化神经网络的柴油机故障诊断研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
2 王鑫;于洪亮;段树林;宋玉超;;基于遗传算法选择优化神经网络的柴油机故障诊断研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
3 杨绍清;赵晓哲;徐瑜;林洪文;;一种实用的人造目标分形特征提取技术[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
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1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 陈彦辉;雷达信号检测的分形方法研究[D];西安电子科技大学;2000年
3 戚大伟;基于分形理论的原木缺陷X射线图像分析与处理[D];东北林业大学;2003年
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5 陆成刚;基于微分方程的若干图像分析论题研究[D];浙江大学;2003年
6 黄陈蓉;基于Gap统计的图像分割理论与算法研究[D];南京理工大学;2005年
7 张志龙;基于遥感图像的重要目标特征提取与识别方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 曾鹏鑫;动态场景下多运动目标检测及跟踪方法研究[D];东北大学;2005年
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10 唐新星;具有立体视觉的工程机器人自主作业控制技术研究[D];吉林大学;2007年
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1 吕艳;反走样技术和滤波技术在地图可视化表达中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 刘会珍;基于多运动目标检测技术的研究[D];昆明理工大学;2010年
3 梁涛;基于并行Gabor滤波器的纹理分析[D];中原工学院;2011年
4 彭军军;地震图像的纹理特征提取及分类[D];成都理工大学;2011年
5 陈浩;复杂藻类细胞图像分割技术研究[D];杭州电子科技大学;2009年
6 张锋;基于分形特征的人造目标检测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 许春晔;基于整体纹理分析的汉字字体识别[D];河北大学;2001年
8 凌云;可视电话中的低码率视频编码算法的研究[D];上海海运学院;2001年
9 武震;基于分形理论的图像分割[D];南京航空航天大学;2002年
10 熊文汇;红外视频图像目标识别跟踪技术与C60实现[D];电子科技大学;2002年
【同被引文献】
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1 铁小匀;;一种基于遗传算法的灰度图二值化方法[J];北方工业大学学报;2008年01期
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3 皮文凯,刘宏,查红彬;基于自适应背景模型的全方位视觉人体运动检测[J];北京大学学报(自然科学版);2004年03期
4 蒋大林;邓红丽;平彧;韦燕凤;;基于视频图像的多特征车位检测算法[J];北京工业大学学报;2008年02期
5 徐书文,卢伯英;序贯相似度检测法在实时跟踪中的改进方法[J];北京航空航天大学学报;1990年01期
6 李旭东,宗光华,毕树生,赵玮;生物工程微操作机器人视觉系统的研究[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
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10 马志峰,赵保军,何佩琨;基于DSPC64X高速图像采集和识别系统[J];北京理工大学学报;2005年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张盈盈;姚丹亚;吕克逊;;实时视频检测技术在城市交通管理规划中的应用[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
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1 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
2 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
3 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
4 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
5 王惠刚;自适应盲信号处理理论及应用研究[D];西北工业大学;2002年
6 覃正才;高速数据传输系统接口电路的研究[D];复旦大学;2003年
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10 陈颖;序列图像中微弱点状运动目标检测及跟踪技术研究[D];电子科技大学;2003年
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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
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7 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
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10 冯伟;视频序列运动目标检测与识别方法研究[D];西北工业大学;2003年
【二级引证文献】
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1 谷曙媚;刘志坚;方厚辉;;基于ROI检测的视频监控图像增强方法[J];安防科技;2011年11期
2 赵建东;张昊;王自上;李兆轩;;交通事件视频图像自动识别系统的研究[J];北京交通大学学报;2011年04期
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6 陈超;王坚;陈颖;;一种基于区域搜索的全局运动估计与补偿算法[J];电讯技术;2008年11期
7 黄新波;陶保震;冯玲;;基于光流场的输电导线舞动监测方法[J];电力自动化设备;2012年07期
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9 于玲;张健;牛芳琳;;利用彩色空间肤色模型实现快速人脸检测[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年19期
10 尹向兵;王宏群;;监狱视频识别报警系统的研究与实现[J];电脑知识与技术;2011年17期
中国重要会议论文全文数据库 前3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 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
3 傅莉;徐心和;;基于计算机视觉的人体步态参数获取方法综述[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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3 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
4 张志;基于先验约束的图像复原方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 董政;日盲紫外探测系统自动目标识别的研究[D];电子科技大学;2011年
6 李昌利;盲源分离的若干算法及应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 马梦成;复杂环境下运动车辆检测与识别方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 韦金汝;彩色图像序列的光流场计算研究[D];广西民族大学;2010年
8 焦伟;红外移动目标跟踪算法的改进研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 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
10 阮湘辉;视频监控文件中关键帧提取及对象分割的研究[D];昆明理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【相似文献】
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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 唐丽;由手提相机获得的序列图像进行三维重建[D];西安电子科技大学;2003年
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7 丁秋芳;主动脉弓变形和位移测量的研究[D];北京工业大学;2006年
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