1. 研究目的与意义
在瞬息万变的大千世界中,人类通过感知来获取周围复杂的环境信息,其中用视觉感知信息占了非常大的比重。现实生活中,一些有意义的视觉信息都是以运动的形式表现出来,而人的眼睛对动态视觉信息的捕捉也是极其敏锐的。近几十年来,科学技术为人们带来了很大的便利,人类已经可以通过计算机来代替人眼对动态视觉信息进行感知,随着计算机技术的飞速发展,计算机视觉在人工智能领域也早已成为了热门研究问题之一。
运动目标检测及跟踪是计算机视觉领域中的核心技术,不仅融合了图像处理、模式识别、人工智能、自动控制等相关领域的先进技术和研究成果,并且也是成像跟踪系统智能化的关键。现如今,运动目标检测及跟踪技术除了在视频监控、人体运动分析等视频图像处理系统中被广泛应用外,还被应用在工业、医学、军事、教育、商业、体育等领域中。
2. 研究内容和预期目标
(1)研究内容:
了解运动目标检测及跟踪的国内外发展状况与研究状况,掌握运动目标检测技术的基本特征与运用原理。在windows操作系统平台上,基于matlab开发环境,对获取的视频图像进行预处理,然后对有关运动目标检测及跟踪的常用算法进行研究并编程实现,通过分析帧间差分法和背景相减法的优缺点,采用帧间差分法与背景相减法相结合的检测方法,取得相应目标检测的效果。在运动目标检测的基础上,根据目标检测结果抽取显著特征,在连续帧图像上寻找特征点的对应关系,根据相似性度量方法,确定在当前帧中目标的最佳位置,运用基于目标特征的匹配算法对目标进行跟踪。
(2)预期目标:
3. 研究的方法与步骤
目前,大多数的运动目标检测及跟踪的方法或是基于图像序列中时间信息的,或是基于图像序列中空间信息的。常见的运动目标检测方法有光流法、背景相减法、帧间差分法;目标跟踪方法有基于对比度的跟踪算法、基于图像匹配的跟踪算法、基于模板相关匹配的跟踪算法、基于无参密度估计的meanshift算法。
本课题将采用帧间差分法与背景相减法相结合来实现运动目标的检测,并用基于目标特征的匹配算法对检测到的运动目标进行跟踪。
帧间差分法:帧间差分法是利用视频序列中连续的帧图像的差异进行目标检测和提取,是最为常用的方法之一,其实是利用视频图像序列相邻帧中像素的变化进行目标检测,主要通过像素时间差分以及阈值二值化提取目标。
4. 参考文献
[1]李静.图像检测与目标跟踪技术[m].北京理工大学出版社,2014.
[2]袁国武.智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究[d].云南大学,2012.
[3]刘鑫.智能视觉监控中的运动目标检测和跟踪技术研究[m].昆明理工大学,2011.
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.20-2022.2.28 通过各种途径查阅资料,了解和掌握自己所做的模块,填写
并提交开题报告。
(2)2022.3.1-2022.3.8 查阅外文文献,通过自己逐句理解,完成外文资料的翻译。
