智能视频监控中单目标运动的检测与跟踪算法研究

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1、硕士学位论文智能视频监控中单目标运动的检测与跟踪算法研究学科专业电路与系统学位类型√□科学学位□专业学位研究生姓名聂义导师姓名、职称阳波教授论文编号湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年五月分类号密级学校代码10542学号智能视频监控中单目标运动检测与跟踪算法研究Studyondetectionandtrackingalgorithmforsingletargetmotioninintelligentvideosurveillance研究生姓名聂义指导教师姓名、职称阳波教授学科专业电路与系统研究方向智能视频监控湖南师范大

2、学学位评定委员会办公室二零一六年五月湖南师范大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所置交的学位论义人在导师的指导下，是本，独立进行研究Ｘ作所取得的成果。除文中己经注明引用巧巧容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出霞要贾献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识’到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：抑名年＾月日义１Ｋ＾湖南师范大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位沦文的競定，．研究生在校攻读

3、学位期间论文工作的知识产秋单位属满南巧范大学。同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子嚴，允许论文被查阅和借巧。本人授权湖南師范大学可Ｌ乂将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、务印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：至义日期：年ｉｒ月乂日导师签《：日期：Ｗ／年］ｒ月日摘要智能视频监控是计算机视觉领域的重要内容之一，在军工、医疗、安防及科研等领域得到了广泛的应用。在智能视频监控系统中，运动目标的检测与跟踪算法的设计是其最基础的两项技术，研究这两

4、项基础技术对提升智能视频监控系统的性能意义非常。本文重点研究了视频图像中运动目标检测与跟踪技术，主要工作如下：在运动目标检测算法的研究中，首先对目标检测的三种常用方法：背景差分法、光流法、帧间差分法进行了比较分析，着重分析了五帧差分算法，针对五帧差分法检测出的目标仍然存在一些空洞和边缘不够连续的问题。提出采用基于五帧差分法的改进算法检测运动目标。它是通过提取连续的五帧视频图像，取五帧中的两帧作四次帧差，再将四次帧差的结果两两做或运算之后再做与运算来得到运动目标。通过实验比较了五帧差分法和基于五帧差分法的改进算法的检测效果，实

5、验证明采用基于五帧差分法的改进算法来提取运动目标，有效地消除了空洞和边缘模糊问题，效果更佳。在运动目标跟踪的算法研究中，重点分析了meanshift算法在目标跟踪方面的应用，针对传统meanshift跟踪算法不能有效消除目标内包含的背景信息、不能自适应连续视频序列中背景的明显变化的问题。提出了一种改进的meanshift目标跟踪算法，改进算法在求解运动目标和背景的模型直方图之时，采用两者特征直方图的bin值之差来提取目标特征值的显著性大小，并以权值的形式在传统的相似性度I量系数中嵌入该值，使用目标的矩信息来估量目标的尺度和角

6、度变化。通过实验比较了改进的跟踪算法与经典meanshift算法及尺度角度自适应meanshift算法的仿真效果。结果显示，在不增加计算复杂度的前提下，改进的meanshift目标跟踪算法拥有更高的定位精度，能有效地消除背景干扰对目标跟踪的影响，能适应背景的缓慢改变的同时可以自适应被跟踪目标的尺度改变和角度旋转，效果良好。关键词：智能视频监控；帧间差分；运动目标检测与跟踪；meanshift算法；IIAbstractIntelligentvideosurveillanceisanimportantpartofthefield

7、ofcomputervision,ithasbeenwidelyusedinthemilitary,medical,securityandscientificresearchandotherfields.ThedesignofdetectionandtrackingalgorithmisitsmosttwobasictechnologiesintheintelligentvideoSurveillancesystem.Tostudythesetwobasictechnologiesisverymeaningfultoenha

8、ncetheperformanceofintelligentvideosurveillancesystem.Thispaperfocusesonthetechnologyofmovingtargetdetectionandtrackinginthevideo,Mainlyworksarea