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《国防科学技术大学》 2006年
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复杂条件下视频运动目标检测和跟踪

单勇  
【摘要】: 视频系统在国民经济和国防建设中获得广泛的应用,并正在发挥着巨大的作用。如何提高视频处理的智能化程度、扩展其应用范围、提高其系统的性能已经成为研究和应用领域的一个热点。复杂条件下的视频图像处理又是其中的一个突出的方面,其处理结果的优劣直接影响到高层视频的理解。论文围绕着视频应用中遇到的光照变化、阴影及遮挡等复杂条件,深入系统的进行了运动目标检测和跟踪的研究。 首先,研究了消除噪声,克服光照变化等预处理。在评述了常用预处理方法与技术的基础上,提出了两个新方法。一个是一种自适应矢量混合滤波方法,能够自适应的对高斯和脉冲噪声进行滤波。另一个是一种检测光照变化的方法,通过将光照变化因子引入背景模型,获得了消除光照变化影响的效果。 其次,研究了阴影条件下运动目标检测方法。提出了改进的混合高斯背景消除模型,将光照变化因子引入其模型更新中,消除了光照变化对检测的影响;同时又提出了一种选择最佳彩色空间的方法及阴影消除算子,以最大程度消除目标的阴影。 再次,研究了基于动态轮廓的运动目标跟踪方法,从目标轮廓检测、跟踪和消除遮挡等方面展开。在目标轮廓检测方面,提出了改进的Chan-Vese模型,可以获得运动目标跟踪的初始轮廓;在目标轮廓跟踪方面,提出了改进的水平集快速步进方法,能够在光照变化的条件下保持目标跟踪;在消除遮挡方面,提出了将目标几何信息与直方图信息结合的遮挡检测方法,以消除遮挡对目标跟踪的影响。 最后,建立了面向复杂条件下视频运动目标检测和跟踪实验系统,为验证相关算法提供了实验平台。具体讨论了实验系统的总体框架、各模块的主要功能、评估方法及适用范围。实验结果表明系统在一定范围内具有一定的实用价值。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

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