视频流的图像目标识别技术(附件)
随着科技的发展，图像识别作为计算机视觉的一个重要研究领域，受到人们越来越多的关注。其中，将视频流与图像识别相结合，实现了对特定目标的实时监控，这种技术在农业生产，医疗救助，交通监管等方面都得到了广泛的应用。本文主要采用颜色识别的方法，通过在高速视频流中采集和筛选目标像素值及范围，精确识别各类目标并进行标注、显示和输出，包括位置、颜色、距离测算等，同时通过串口进行数据输出，并通过研究，提出了一种具有广泛应用领域的图像识别技术及相应的软件工具，为现代农业及工业领域的机器人视觉识别、目标定位等提供有价值的参考。
目录
摘要 １
关键词 １
ABSTRACT １
KEY WORDS １
1绪论 １
1.1研究背景 １
1.2国内外研究状况 ２
1.2.1国内研究现状 ２
1.2.2国外研究现状 ２
1.3开发环境与技术介绍 ２
1.3.1硬件环境 ２
1.3.2软件配置 ２
1.3.3 JavaCV概述 ２
2课题概述 ２
2.1课题设计 ２
2.2颜色识别 ３
2.3位置识别 ３
2.4图像信息的获取与输出 ３
3颜色识别 ４
3.1图像预处理 ４
3.2颜色空间转换 ５
3.3目标筛选及跟踪 ６
3.4图像形态学处理与阈值分割 ７
3.4.1图像形态学处理 ７
3.4.2二值化 ７
3.5绘制轮廓 ８
3.6获取目标颜色分量值 ８
4位置识别 ８
4.1立体标定 ９
4.1.1坐标系变换 ９
4.1.2标定技术 １０
4.1.3标定流程 １２
4.1.4标定结果与误差分析 １２
4.2立体校正 １３
4.3目标测距 １４
4.3.1单目标测距 １４
4.3.2多目标测距 １５
5图像信息的获取与输出 １７
5.1信息获取 １ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
７
5.2信息输出 １８
6实验结果 １９
7总结与展望 ２２
7.1总结 ２２
7.2展望 ２３
致谢 ２３
参考文献 ２３
基于视频流的图像目标识别技术
引言
机器视觉是人工智能领域研究的重点，未来会有很好的发展前景。机器视觉经过传感器得到周围环境的图像数据，通过对图像的识别与分析，让使用者可以辨识目的物体及确定其位置。不用接触被检测对象是机器视觉系统最大的优点，这一点很好的解决了一些不适合人眼的环境下采集数据的问题。如今，随着机器视觉的快速发展，对它的要求越来越高。
1绪论
1.1研究背景
计算机视觉（Computer Vision）的目标是用机器模拟人类视觉，作为一个热门领域，其研究重点是从图像中采集信息，并理解图像含义[1]。图像数据的形式有很多，例如视频，摄像机或者医疗扫描仪等。
图像识别是根据机器视觉、模式识别等技术方法，识别出图像含义[2]。图像识别技术能使用户在各种场景下的视觉需求得到满足，涵盖图像搜索和挖掘、人机对话与信息服务等方面[3]。复杂的识别环境会影响机器视觉的识别效率，因此在机器视觉领域中如何提高对目标有效信息准确的提取与高效的处理，已成为近年来国内外学者研究的重点。
1.2国内外研究状况
1.2.1国内研究现状
视觉技术在国内的研究大致起始于上世纪90年代，但那时在应用方面几乎为零。直到21世纪，机器视觉技术才应用于工业方面，其中华中科技大学自主研发的浮法玻璃缺陷在线检测设备与印刷在线检测设备取得了很大的进展，一举打破欧美在次行业的垄断[4]。 “十二五”以后，高端设备的生产与制造受到了越来越多的重视，以机器视觉为代表的研究领域得到了快速发展。总体来说，视觉技术虽然在我国发展时间不长，但发展形势迅猛。
1.2.2国外研究现状
机器视觉蓬勃发展的时期大致是在80年代中期，那时出现了很多新技术，新知识令人眼花缭乱[5]。机器视觉作为高科技产品的代表，发展迅速。如今灰点、森萨帕特、基恩士、康耐视等公司，都是该研究领域中的佼佼者。
目前，该技术在发达国家的发展更快，应用也更为广泛。目前国外对机器视觉技术大致分为三个部分：底层开发、二次开发以及最终使用[6]。第一部分一般是指对视觉系统的开发，包括对软件和硬件产品的开发。第二部分是指在底层开发的基础之上，对其进行二次开发。第三部分是指将机器视觉系统应用在各领域，相当于是对前期开发的使用与检测。
1.3开发环境与技术介绍
1.3.1硬件环境
在提到程序运行是否成功的时候，首先从物理设备上考虑，即硬件环境的配置问题。本次设计在实施运行过程中，需要电脑一台，包括键盘、鼠标等基本输入设备，如果需要串口输出数据，需添加串口设备，除此之外，还需双目摄像头一个，用来采集图像信息。计算机相关的硬件配置最低要求是处理器型号在Pentium IV以上，内存在2GB以上。
1.3.2软件配置
对于程序的开发而言，硬件条件是基础，但也不能缺少软件方面的支持。由于本程序采用java编程，所以需要安装java开发环境，要求jdk版本在1.6及以上。
为了方便对摄像头画面捕捉，需要安装AMCap软件。AMCap是一个功能完全的视频捕捉程序，在有多个摄像头的情况下，可以通过它选择开启哪一个摄像头。若需要串口输出数据，则需要安装对应的串口驱动。
1.3.3 JavaCV概述
OpenCV是一种开源的函数库，一般用来开发图像目标分割与识别、特征检测和运动分析等方面[7]。而JavaCV则相当于为java开发环境中调用OpenCV提供接口。
JavaCV是一种视觉处理库，其中封装了各种常用计算机视觉库，包括OpenCV、libdc1394等。编程人员可以经过其中的utility类方便的在Java平台上调用这些接口[8]。其处理速度极快，延时可忽略不计。
目录
摘要 １
关键词 １
ABSTRACT １
KEY WORDS １
1绪论 １
1.1研究背景 １
1.2国内外研究状况 ２
1.2.1国内研究现状 ２
1.2.2国外研究现状 ２
1.3开发环境与技术介绍 ２
1.3.1硬件环境 ２
1.3.2软件配置 ２
1.3.3 JavaCV概述 ２
2课题概述 ２
2.1课题设计 ２
2.2颜色识别 ３
2.3位置识别 ３
2.4图像信息的获取与输出 ３
3颜色识别 ４
3.1图像预处理 ４
3.2颜色空间转换 ５
3.3目标筛选及跟踪 ６
3.4图像形态学处理与阈值分割 ７
3.4.1图像形态学处理 ７
3.4.2二值化 ７
3.5绘制轮廓 ８
3.6获取目标颜色分量值 ８
4位置识别 ８
4.1立体标定 ９
4.1.1坐标系变换 ９
4.1.2标定技术 １０
4.1.3标定流程 １２
4.1.4标定结果与误差分析 １２
4.2立体校正 １３
4.3目标测距 １４
4.3.1单目标测距 １４
4.3.2多目标测距 １５
5图像信息的获取与输出 １７
5.1信息获取 １ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
７
5.2信息输出 １８
6实验结果 １９
7总结与展望 ２２
7.1总结 ２２
7.2展望 ２３
致谢 ２３
参考文献 ２３
基于视频流的图像目标识别技术
引言
机器视觉是人工智能领域研究的重点，未来会有很好的发展前景。机器视觉经过传感器得到周围环境的图像数据，通过对图像的识别与分析，让使用者可以辨识目的物体及确定其位置。不用接触被检测对象是机器视觉系统最大的优点，这一点很好的解决了一些不适合人眼的环境下采集数据的问题。如今，随着机器视觉的快速发展，对它的要求越来越高。
1绪论
1.1研究背景
计算机视觉（Computer Vision）的目标是用机器模拟人类视觉，作为一个热门领域，其研究重点是从图像中采集信息，并理解图像含义[1]。图像数据的形式有很多，例如视频，摄像机或者医疗扫描仪等。
图像识别是根据机器视觉、模式识别等技术方法，识别出图像含义[2]。图像识别技术能使用户在各种场景下的视觉需求得到满足，涵盖图像搜索和挖掘、人机对话与信息服务等方面[3]。复杂的识别环境会影响机器视觉的识别效率，因此在机器视觉领域中如何提高对目标有效信息准确的提取与高效的处理，已成为近年来国内外学者研究的重点。
1.2国内外研究状况
1.2.1国内研究现状
视觉技术在国内的研究大致起始于上世纪90年代，但那时在应用方面几乎为零。直到21世纪，机器视觉技术才应用于工业方面，其中华中科技大学自主研发的浮法玻璃缺陷在线检测设备与印刷在线检测设备取得了很大的进展，一举打破欧美在次行业的垄断[4]。 “十二五”以后，高端设备的生产与制造受到了越来越多的重视，以机器视觉为代表的研究领域得到了快速发展。总体来说，视觉技术虽然在我国发展时间不长，但发展形势迅猛。
1.2.2国外研究现状
机器视觉蓬勃发展的时期大致是在80年代中期，那时出现了很多新技术，新知识令人眼花缭乱[5]。机器视觉作为高科技产品的代表，发展迅速。如今灰点、森萨帕特、基恩士、康耐视等公司，都是该研究领域中的佼佼者。
目前，该技术在发达国家的发展更快，应用也更为广泛。目前国外对机器视觉技术大致分为三个部分：底层开发、二次开发以及最终使用[6]。第一部分一般是指对视觉系统的开发，包括对软件和硬件产品的开发。第二部分是指在底层开发的基础之上，对其进行二次开发。第三部分是指将机器视觉系统应用在各领域，相当于是对前期开发的使用与检测。
1.3开发环境与技术介绍
1.3.1硬件环境
在提到程序运行是否成功的时候，首先从物理设备上考虑，即硬件环境的配置问题。本次设计在实施运行过程中，需要电脑一台，包括键盘、鼠标等基本输入设备，如果需要串口输出数据，需添加串口设备，除此之外，还需双目摄像头一个，用来采集图像信息。计算机相关的硬件配置最低要求是处理器型号在Pentium IV以上，内存在2GB以上。
1.3.2软件配置
对于程序的开发而言，硬件条件是基础，但也不能缺少软件方面的支持。由于本程序采用java编程，所以需要安装java开发环境，要求jdk版本在1.6及以上。
为了方便对摄像头画面捕捉，需要安装AMCap软件。AMCap是一个功能完全的视频捕捉程序，在有多个摄像头的情况下，可以通过它选择开启哪一个摄像头。若需要串口输出数据，则需要安装对应的串口驱动。
1.3.3 JavaCV概述
OpenCV是一种开源的函数库，一般用来开发图像目标分割与识别、特征检测和运动分析等方面[7]。而JavaCV则相当于为java开发环境中调用OpenCV提供接口。
JavaCV是一种视觉处理库，其中封装了各种常用计算机视觉库，包括OpenCV、libdc1394等。编程人员可以经过其中的utility类方便的在Java平台上调用这些接口[8]。其处理速度极快，延时可忽略不计。
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