应用于智能视频监控领域的运动检测算法研究

摘要

智能视频监控技术不仅符合信息产业的未来发展趋势，而且代表了监控行业的未来发展方向。随着计算机技术的发展，智能视频监控系统已逐渐取代传统的模拟监控系统，广泛应用于交通、国防、能源等对安全防范要求较高的领域。智能视频监控的核心技术是运动目标的检测、识别、跟踪。
　　本文主要研究的是用于智能视频监控领域的视频序列中运动目标检测和跟踪技术以及系统的实现，主要任务集中在运动目标检测和跟踪方面的算法的研究和改进。在运动目标检测算法的研究中，本文分析和总结了连续视频序列中常用的几种运动目标检测算法的优缺点，在借鉴三帧差分法的基础上结合时间差分法提出了一种新的运动目标检测算法。该算法不仅很好地解决光照变化、风吹草动等对运动检测精度的影响，而且较好地解决了运动区域交叠时对运动目标提取的影响。在运动目标跟踪算法的研究中，本文分析和总结了常用的几种运动目标跟踪的算法的优缺点，提出了一种基于搜索窗自适应的运动估计的目标跟踪算法。此算法不仅满足了匀速运动目标的跟踪要求，而且实现了变速运动目标的跟踪。
　　实验表明，运用本文提出的运动目标检测和跟踪算法，不仅能快速、准确地检测和分离出运动目标，而且能有效地对运动目标进行自动跟踪，较好地满足了智能视频监控系统的性能要求。

目录

应用于智能视频监控领域的运动检测算法研究

RESEARCH ON ALGORITHM OF MOTION DETECTION IN INTELLIGENT VIDEO SURVEILLANCE

摘 要

Abstract

目 录

绪论

1.1 课题背景

1.2 本课题研究的目的及意义

1.3 监控系统发展现状

1.3.1 监控系统发展历程

1.3.2 国外研究现状

1.3.3 国内研究现状

1.4 本文主要研究内容

智能视频监控系统关键技术介绍

2.1 引言

2.2 图像预处理

2.2.1 噪声分类

2.2.2 噪声滤波器

2.3 图像压缩

2.3.1 图像压缩标准分类

2.3.2 H.264视频编码标准

2.4 本章小结

运动目标检测算法研究

3.1 引言

3.2 常用运动目标检测算法

3.2.1 背景减除法

3.2.2 时间差分法

3.2.3 三帧差分法

3.2.4 光流法

3.3 改进后的运动目标检测算法

3.3.1 算法模型

3.3.2 运动检测

3.3.3 变化区域检测

3.3.4 运动目标提取

3.4 算法评价

3.5 本章小结

运动目标跟踪算法研究

4.1 引言

4.2 跟踪算法分类

4.2.1 基于区域匹配的跟踪算法

4.2.2 基于轮廓匹配的跟踪算法

4.2.3 基于特征匹配的跟踪算法

4.3 运动估计简介

4.4 本文提出的目标跟踪算法

4.4.1 运动矢量的计算

4.4.2 运动矢量后处理

4.4.3 运动目标跟踪

4.5 本章小结

智能视频监控系统的实现

5.1 引言

5.2 系统实现方案

5.2.1 实现方案选择

5.2.2 系统架构

5.2.3 系统工作过程

5.3 性能评估

5.3.1 评价准则

5.3.2 不同监控场景的实验结果

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢