运动目标检测系统的设计与实现

• 作 者: 冯蓓蓓
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 运动物体检测 定位 跟踪

运动目标检测系统是基于计算机视觉领域中的对运动目标的检测和跟踪技术,根据目标的运动状态和位置,输出位置信息。该系统的设计是智能视频领域中的一个新的应用。传统的目标检测和跟踪技术只是对采集到的包含运动目标的视频数据或序列图像数据进行分析、处理,利用运动目标的各种特性对运动目标进行检测,定位和跟踪,没有相应的后继处理。本系统在此基础上,对检测和跟踪的运动目标进行相应的后继处理,输出位置信息。在此基础上研究更深一层。在安全监控、公司内部照明设计等方面有着广泛的应用,既解放了人力,又节约了资源。本系统的主要算法是对运动目标的检测和跟踪算法的研究,因此本文重点研究了静止单摄像头下运动目标的检测,运动目标轮廓处理和阴影抑制,以及运动目标的定位和跟踪算法,可以同时实现检测和定位多个运动目标,并做相应的运动轨迹预测和跟踪。论文主要的研究内容如下:首先,针对运动目标检测问题,本文分别对常见的几种目标检测算法进行的原理分析,并对常见的背景模型建模检测算法给出了检测原理和步骤,进行的具体的对比实验,通过实验结果分析选取适合本系统的快速目标检测算法。其次,针对多个运动目标的标记和跟踪问题,为了更加准确定位多个运动目标,本文采用了相关的图像处理技术来对检测图像进行填充和去噪,并在此基础上提出了一种新的基于链码技术的快速填充算法,使实验效果更加完美。之后分别采用基于游程编码的二值图像连通域标记算法对多个运动目标进行图像分割和标记。在跟踪算法的研究上,采用常见的卡尔曼滤波对运动目标进行预测和跟踪,实验效果不错。最后,确定了适合本系统的检测,标记和跟踪算法后,为了以后将本系统移植到嵌入式开发板上,因此本系统在Linux系统上进行实现。本文详细地给出了具体模块的设计与实现,并简单设计了系统辅助模块:管理PC。使本系统的实验效果更加明朗化。