复杂背景下视频运动目标检测与跟踪算法研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目复杂背景下视频运动目标检测与跟踪算法研究学科专业控制科学与工程学号201221250140作者姓名刘定通指导教师杨宜康教授分类号密级注1UDC学位论文复杂背景下视频运动目标检测与跟踪算法研究（题名和副题名）刘定通（作者姓名）指导教师杨宜康教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制科学与工程提交论文日期2015.03.06论文答辩日期2015.05.28学位授予单位和日期电子

2、科技大学2015年06月22日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONVIDEOMANEUVERINGTARGETDETECTINGANDTRACKINGALGORITHMINCOMPLEXBACKGROUNDAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlScienceandEngineeringAuthor:LiuDingtongAdvisor:ProfessorYangYikangSc

3、hool:SchoolofAeronautics&Astronautics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查

4、阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要世界在不断变化中，相比于静态单一图像，动态图像能够提供更加丰富的信息。那么要从包含大量数据的动态图像中提取目标的运动信息，就需要采用视频运动目标检测与跟踪方法。作为当前机器视觉和计算机图像处理的热门领域，运动目标检测和跟踪涉及到人工智能、模式识别、自动控制等众多学科，同时对机器人导航、军事制导、智能交通、医学图像分析以及当前蓬勃发展的智能家庭

5、等领域有着广泛的应用。文章针对当前运动目标检测和跟踪算法在复杂背景下对目标跟踪难、实时性和准确性不高的应用难点，主要以行人和车辆以及空中飞行飞机为跟踪对象，研究了提高图像跟踪算法性能的各种策略，以便使得算法达到实时、准确跟踪、多目标跟踪的目的。首先，文章介绍了国内外视频运动目标检测和发展现状，对运动目标检测和跟踪做了系统的讲解，对复杂背景的特征以及跟踪难点进行了详细的探讨。针对复杂背景下的运动目标图像特征，采用Horn-Schunck（H-S）光流法和帧间差分法法结合的目标检测算法对目标进行提取，并利用投影定位算法获取目标形心所在方位。然后，文章研究了单

6、目标跟踪算法，利用“当前”模型和卡尔曼滤波器，建立了基于“当前”模型自适应滤波算法，并基于该算法设计了自适应跟踪波门用于目标跟踪。讲述了常用的基于核的跟踪方法，并与文章引入的跟踪算法进行实验对比。在不同的复杂背景下，利用前面的单目标跟踪算法对不同场景中的运动目标进行跟踪，并进行了实验分析。接着，文章对视频图像的多目标跟踪原理进行了讨论，并对现有的航迹关联算法的缺陷进行了分析，将速度和位置信息引入到航迹关联中作为其基本参数，利用了该运动参数进行估计的航迹关联算法进行了仿真实验。最后，文章总结利用前面的理论和研究成果，并结合前面的多目标分阶段跟踪的多目标跟踪

7、方法，并通过获得的多目标图像序列进行了实验验证和分析。关键词：动态图像，Horn-Schunck光流法，投影定位，“当前”模型，跟踪波门IABSTRACTABSTRACTInthechangeableworld,dynamicimageprovidesricherinformationthanthatofsingleimage.Thefunctionofvideomovingtargetsdetectionandtrackistoextractmovinginformationofthetarget.Asahotfieldofthemachinevisi

8、onandthecomputerimageprocessing,movingta