多目标运动跟踪算法设计与系统实现
: 1对运动目标的跟踪是计算机视觉领域最热门的前沿科学的课题之一，具有良好的发展前景。本文首先对一个多目标运动的视频进行分割得到连续的图像序列。然后对每一帧图像运用高斯滤波器和拉普拉斯算子结合进行图像平滑和抑制噪声，结合阈值检测实现对目标的提取。通过峰值极值检测确定每一帧中各个目标的位置信息，并将位置信息存储。跟踪算法的实现是利用卡尔曼滤波器不断对每帧图像中的各个目标进行预测和实时更新，并结合基于匈牙利算法的匹配算法实现多目标的位置匹配，最后利用画图工具实现运动轨迹的描绘 。本方法识别率高，跟踪效果良好。
目录
多目标运动跟踪算法设计与系统实现 1
引言 1
1绪论 1
1.1多目标跟踪的研究意义 1
1.2国内外研究状况 2
1.3多目标跟踪研究的挑战性 2
1.4 研究内容和技术路线 3
2多目标跟踪相关理论概述 4
2.1 运动目标检测的概述 4
2.1.1帧差法 4
2.1.2光流法 5
2.1.3背景减除法 5
2.2形态学滤波 6
2.2.1 膨胀 6
2.2.2 腐蚀 7
2.2.3 闭运算和开运算 7
2.3 运动目标定位的概述 8
2.3.1 基于投影的定位 8
2.3.1 基于峰值模型的定位方法 8
2.4多目标跟踪算法的概述 12
2.4.1 跟踪简介 12
2.4.2基于区域的跟踪(Regionbased tracking) 13
2.4.3基于特征的跟踪(Featurebased tracking) 13
2.4.4基于变形模板的跟踪(Deformabletemplatebased tracking) 13
2.4.5基于模型的跟踪(Modelbased tracking) 13
2.5 卡尔曼滤波 14
2.5.1 卡尔曼滤波基本理论和应用 14
2.5.2卡尔曼滤波跟踪过程 14
3多目标跟踪的实现 15
3.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
开发平台和软件 15
3.2 目标检测和定位 16
3.2.1 技术路线和处理流程 16
3.2.2 优化和结果分析 19
3.3轨迹跟踪的实现 21
3.3.1 参数的初始化： 21
3.3.2 目标匹配： 21
4总结与展望 24
5致谢： 25
6参考文献 25
多目标运动跟踪算法设计与系统实现
计算机科学与技术 陈靖
指导教师 梁敬东
Multitarget Motion Tracking Algorithm Design and System Implementation
Student majoring in Computer Science and Technology CHEN Jing Tutor: LIANG Jingdong
Abstract： Object tracking is one of the most important basic topic in the field of computer vision, with a great promise. In this article , firstly, we extract frames by splitting a vedio . Then for each?frame image?using gauss laplace operator to achieve?image?smoothing and noise suppression,?combined with the?threshold?to achieve the extraction of the?target. We find the peaks through a algorithm which is used to find the peaks, and save the position information .In order to realize the tracking for multiobjective .we choose the kalman filter to predict each objective in real time, and using hungary algorithm to assign the objective. Finally, we draw the trajectory of each moving objective using drawing tools. The method in this article has a good performance for tracking, also with a high identify rate.
Key words: Detect ; Locate ; Track ; Kalman Filter ;
引言 多目标跟踪，就是指对图像序列中的多个目标进行检测、提取、识别和跟踪，通过获得目标的运动参数，如位置、速度及运动轨迹，从而使人们更好的理解和描述目标的行为，为完成更高一级任务做准备。
1绪论
1.1多目标跟踪的研究意义
通过计算机实现对运动目标的实时监测和跟踪是多个领域的重要课题，包括计算机视觉、模式识别、图像处理等领域。实时运动目标跟踪把图像处理、自动控制、信息科学有机结合起来，形成了一种能从图像信号中实时地自动识别目标，提取目标位置信息，自动跟踪目标运动的新技术。随着图像处理技术、模式识别和人工智能等相关领域的快速发展以及计算机性能的显著提高,近年来该技术已经广泛应用于社会生活、经济、军事、生物学等领域。
军事上，主要用于反弹道导弹的防御、空防预警的多目标探测、跟踪与攻击,战场监视等国防领域。民用上，在对机场、银行等重要场所的保安监控系统中,采用具有多目标检测与跟踪技术的智能视频监控系统能够自动检测和跟踪可疑运动目标,可以实现全时段、全方位监测，大大减轻劳动量。此外，在生物学研究中，对生物运动行为的跟踪可以实现对其行为信息进行记录，从而帮助研究生物的生活习性。因此，多目标跟踪算法的研究是一项既具理论意义又具实用价值的课题。
1.2国内外研究状况
多目标跟踪广泛的应用、良好的前景和巨大的经济价值，引起了国内外广大研究者、学者和一些公司的关注。从多目标概念提出到现在，大量的有关视觉跟踪方面的论文在很多重要的国际期刊发表。Surveillance也已经成功地举办了三届，收录了大量视觉监控领域内的最新研究成果计算机视觉领域中的权威期刊。
意识到运动跟踪的重要的理论价值和巨大的经济价值，英国、美国及日本等发达国家，较早就开展了大量相关项目的研究。比较具有代表性的有：美国马里兰大学和美国国际商用机器公司联合开发的W4（What，Where，When，Who）系统，用于停车场、银行、民宅等场所，能够对携带危险物品的可疑人员进行检测和跟踪；英国雷丁大学计算机系VIEWS项目组也开展了对车辆与行人的跟踪及相互作用的研究。
目录
多目标运动跟踪算法设计与系统实现 1
引言 1
1绪论 1
1.1多目标跟踪的研究意义 1
1.2国内外研究状况 2
1.3多目标跟踪研究的挑战性 2
1.4 研究内容和技术路线 3
2多目标跟踪相关理论概述 4
2.1 运动目标检测的概述 4
2.1.1帧差法 4
2.1.2光流法 5
2.1.3背景减除法 5
2.2形态学滤波 6
2.2.1 膨胀 6
2.2.2 腐蚀 7
2.2.3 闭运算和开运算 7
2.3 运动目标定位的概述 8
2.3.1 基于投影的定位 8
2.3.1 基于峰值模型的定位方法 8
2.4多目标跟踪算法的概述 12
2.4.1 跟踪简介 12
2.4.2基于区域的跟踪(Regionbased tracking) 13
2.4.3基于特征的跟踪(Featurebased tracking) 13
2.4.4基于变形模板的跟踪(Deformabletemplatebased tracking) 13
2.4.5基于模型的跟踪(Modelbased tracking) 13
2.5 卡尔曼滤波 14
2.5.1 卡尔曼滤波基本理论和应用 14
2.5.2卡尔曼滤波跟踪过程 14
3多目标跟踪的实现 15
3.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
开发平台和软件 15
3.2 目标检测和定位 16
3.2.1 技术路线和处理流程 16
3.2.2 优化和结果分析 19
3.3轨迹跟踪的实现 21
3.3.1 参数的初始化： 21
3.3.2 目标匹配： 21
4总结与展望 24
5致谢： 25
6参考文献 25
多目标运动跟踪算法设计与系统实现
计算机科学与技术 陈靖
指导教师 梁敬东
Multitarget Motion Tracking Algorithm Design and System Implementation
Student majoring in Computer Science and Technology CHEN Jing Tutor: LIANG Jingdong
Abstract： Object tracking is one of the most important basic topic in the field of computer vision, with a great promise. In this article , firstly, we extract frames by splitting a vedio . Then for each?frame image?using gauss laplace operator to achieve?image?smoothing and noise suppression,?combined with the?threshold?to achieve the extraction of the?target. We find the peaks through a algorithm which is used to find the peaks, and save the position information .In order to realize the tracking for multiobjective .we choose the kalman filter to predict each objective in real time, and using hungary algorithm to assign the objective. Finally, we draw the trajectory of each moving objective using drawing tools. The method in this article has a good performance for tracking, also with a high identify rate.
Key words: Detect ; Locate ; Track ; Kalman Filter ;
引言 多目标跟踪，就是指对图像序列中的多个目标进行检测、提取、识别和跟踪，通过获得目标的运动参数，如位置、速度及运动轨迹，从而使人们更好的理解和描述目标的行为，为完成更高一级任务做准备。
1绪论
1.1多目标跟踪的研究意义
通过计算机实现对运动目标的实时监测和跟踪是多个领域的重要课题，包括计算机视觉、模式识别、图像处理等领域。实时运动目标跟踪把图像处理、自动控制、信息科学有机结合起来，形成了一种能从图像信号中实时地自动识别目标，提取目标位置信息，自动跟踪目标运动的新技术。随着图像处理技术、模式识别和人工智能等相关领域的快速发展以及计算机性能的显著提高,近年来该技术已经广泛应用于社会生活、经济、军事、生物学等领域。
军事上，主要用于反弹道导弹的防御、空防预警的多目标探测、跟踪与攻击,战场监视等国防领域。民用上，在对机场、银行等重要场所的保安监控系统中,采用具有多目标检测与跟踪技术的智能视频监控系统能够自动检测和跟踪可疑运动目标,可以实现全时段、全方位监测，大大减轻劳动量。此外，在生物学研究中，对生物运动行为的跟踪可以实现对其行为信息进行记录，从而帮助研究生物的生活习性。因此，多目标跟踪算法的研究是一项既具理论意义又具实用价值的课题。
1.2国内外研究状况
多目标跟踪广泛的应用、良好的前景和巨大的经济价值，引起了国内外广大研究者、学者和一些公司的关注。从多目标概念提出到现在，大量的有关视觉跟踪方面的论文在很多重要的国际期刊发表。Surveillance也已经成功地举办了三届，收录了大量视觉监控领域内的最新研究成果计算机视觉领域中的权威期刊。
意识到运动跟踪的重要的理论价值和巨大的经济价值，英国、美国及日本等发达国家，较早就开展了大量相关项目的研究。比较具有代表性的有：美国马里兰大学和美国国际商用机器公司联合开发的W4（What，Where，When，Who）系统，用于停车场、银行、民宅等场所，能够对携带危险物品的可疑人员进行检测和跟踪；英国雷丁大学计算机系VIEWS项目组也开展了对车辆与行人的跟踪及相互作用的研究。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/jsjkxyjs/1897.html
