学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于OpenCV的运动目标检测与跟踪算法的研究

作　者: 王艳红
导　师: 冯再麟; 秦会斌
学　校: 杭州电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 运动目标检测与跟踪混合高斯背景建模 KalmanShift算法 OpenCV
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

运动目标检测与跟踪是计算机视觉的一个研究热点，它融合了图像处理、模式识别、人工智能、形态学以及自动控制等众多领域的先进技术，在智能视频监控、机器视觉导航等领域的应用越来越广泛。本设计的算法研究环境是在VS2010开发平台，基于OpenCV计算机开源视觉库搭建，对本文算法中用到的OpenCV中的关键函数及其用法作了详细说明。噪声消除和边缘处理一直是数字图像处理中的必要环节，本文介绍了常用的中值滤波、高斯平滑、算子处理等方法，重点阐述了算法思路，为后文的目标检测与跟踪算法思想打下基础。通过研究学习国内外近几年相关学术文献发现，运动目标检测算法主要有帧间差分法、背景差分法、光流法，也有很多改进的算法，如三帧差分法，背景建模算法等。通过对比分析各种算法的优缺点得出，单一的算法都不能实现理想的检测效果，因此，本文在传统的运动目标检测算法的基础上，实现了将帧间差分法、背景差分算法和混合高斯背景建模算法相结合的算法，通过实验效果对比分析，验证了该算法的实时性和有效性，实现了人眼识别范围的比较理想的检测结果。运动目标跟踪算法当前流行的主要有MeanShift算法、KalmanShift算法、粒子滤波算法以及基于Blob信息提取的算法，由于本文研究的应用环境是摄像机固定场景，选择了实现算法简单有效的KalmanShift算法，结合运动目标位置预测做出改进。在改进算法的同时，通过实验效果图对比分析不同算法的处理效果，验证了改进算法的有效性和实时性，对于智能视频监控系统的发展及应用有重要的意义。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-27
  1.1 本文研究背景和意义  9
  1.2 智能视频监控系统中的运动目标研究  9-12
  1.3 国内外研究现状及发展趋势  12-25
    1.3.1 运动目标检测研究现状和发展趋势  13-17
    1.3.2 运动目标跟踪研究现状和发展趋势  17-25
  1.4 本文研究内容  25-26
  1.5 本文结构安排  26-27
2 OpenCV 技术  27-34
  2.1 OpenCV 技术介绍  27-28
    2.1.1 OpenCV 特点  27
    2.1.2 OpenCV 功能  27-28
    2.1.3 OpenCV 模块  28
  2.2 OpenCV 应用技术基础  28-32
    2.2.1 OpenCV 的命名规则  28-29
    2.2.2 基本数据结构  29
    2.2.3 对摄像头和视频流的使用与操作  29-32
  2.3 本文 OpenCV 配置  32-33
  2.4 本章小结  33-34
3 图像处理  34-54
  3.1 彩色模型  34-37
    3.1.1 RGB 彩色模型  34-35
    3.1.2 HSI 彩色模型  35-36
    3.1.3 彩色模型转换  36-37
  3.2 图像的增强  37-39
    3.2.1 图像的简单平滑  37
    3.2.2 图像的高斯平滑  37-38
    3.2.3 图像的中值滤波  38-39
    3.2.4 OpenCV 的图像平滑处理  39
  3.3 边缘检测和轮廓跟踪  39-48
    3.3.1 边缘检测  40-42
    3.3.2 Hough 变换  42-43
    3.3.3 轮廓跟踪  43-48
  3.4 图像的二值化处理  48-50
    3.4.1 图像二值化及在 OpenCV 中的应用  48-49
    3.4.2 自适应阈值二值化算法  49-50
  3.5 图像的形态学操作  50-53
    3.5.1 膨胀与腐蚀  51
    3.5.2 开运算与闭运算  51-53
  3.6 本章小结  53-54
4 运动目标检测  54-65
  4.1 概述  54
  4.2 常用算法比较分析  54
  4.3 本文实验中改进的算法  54-61
    4.3.1 改进的帧间差分法  54-56
    4.3.2 改进的背景差分法  56-57
    4.3.3 背景建模  57-61
  4.4 本文检测算法设计  61-63
    4.4.1 算法研究环境  61
    4.4.2 算法思想  61-63
  4.5 实验结果分析  63-64
  4.6 本章小结  64-65
5 运动目标跟踪  65-72
  5.1 概述  65
  5.2 本文跟踪算法的难点  65-66
  5.3 本文跟踪算法设计  66-69
  5.4 实验结果分析  69-71
  5.5 本章小结  71-72
6 总结与展望  72-73
  6.1 本文工作总结  72
  6.2 有待进一步解决的问题  72
  6.3 展望  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-77
附录  77

基于OpenCV的运动目标检测与跟踪算法的研究

内容摘要

全文目录

相似论文